电磁场的应用 知识点题库

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B₁的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B₂的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B₁入射到速度选择器中，若 ， ， 在不计重力的情况下，则分别打在P₁、P₂、P₃、P₄四点的离子分别是（ ）

质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a，b，c三条“质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序以及a，b，c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（  ）

回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器．两个D形盒放在匀强磁场B中，若离子源射出的离子电荷量为q，质量为m，粒子最大回转半径R_m ， 其运动轨迹如图所示．（   ）

如图所示，一个速度为v₀的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，若B．E．v₀均增加为原来的3倍，则（   ）

图为带电微粒的速度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（   ）

如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（   ）

如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场．一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场．把P、Q与电阻R相连接．下列说法正确的是（　　）

如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B ， 金属板宽度为h、厚度为d ， 通有电流I ， 稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U。则下列说法中正确的是（   ）

目前世界上正在研究一种新型的发电机叫做磁流体发电机，其原理如图a所示。将含有大量正、负粒子的等离子束射入磁场，磁场中两金属板A、B上将别聚集电荷，从而在两板间形成一定的电压，A、B两板就等效于图b中的一个电源．对电源的正、负极和电路中流过电阻R的电流方向的判断中，正确的是（  ）

图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D型金属盒．D型盒与高频电源相连，且置于垂直于盒面的匀强磁场中．带电粒子在电场中的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是(   )

物理课堂教学中的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是(    )

如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核( )和氦核( )，下列说法中正确的是(   )

诺贝尔物理学奖得主劳伦斯发明了回旋加速器，其原理可简化如下．如图所示，两个中空的半径R=0.125m的半圆金属盒，接在电压U=5000V、频率恒定的交流电源上；两盒狭缝之间距离d=0.01m，金属盒面与匀强磁场垂直，磁感应强度B=0.8T．位于圆心处的质子源能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计，不计质子间的相互作用），质子在狭缝之间能不断被电场加速，最后通过特殊装置引出．已知质子的比荷 C/kg，求：

如图所示，速度为v₀、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则(   )

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列措施可行的是（   ）

如图为速度选择器的示意图，电场强度E和磁感应强度B互相垂直。具有某一特定速度的粒子，能够沿着图中虚线路径运动。不计粒子的重力，下列说法正确的是（   ）

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，在两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝间的距离为d（ ），匀强电场间的加速电压为U，在两D形金属盒裂缝的中心靠近一个D形盒处有一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力）在电场作用下，被加速进入D形盒，又由于磁场的作用，沿半圆形的轨道运动，并重新进入裂缝，这时恰好改变电场的方向，此粒子在电场中又一次加速，如此不断循环进行，最后在D形盒边缘被特殊装置引出。求：

如图是一个速度选择器的示意图，在一对相距为d、板间电压为U的平行金属板间，加有磁感应强度大小为B、方向与板间匀强电场垂直的匀强磁场。则从P孔射入的粒子能够沿直线从Q孔射出的是（不计粒子重力）（   ）

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置。它的核心部分是两个相距很近的D形金属盒，其两端与高频交流电源相连，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的匀强电场，且两盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中。若用此装置分别对氘核（）和氚核（）加速，则下列说法正确的是（   ）

回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，狭缝间接有电压为U、频率为f的交流电。氘核从静止开始加速，第一次加速后在磁场中做圆周运动的圆心是O₁、半径为r₁第三次加速后做圆周运动的圆心是O₃ ， 带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计。则（   ）