2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題53 洛倫茲力在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用實(shí)例分析學(xué)案.doc

突破53 洛倫茲力在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用實(shí)例分析一、回旋加速器(1)構(gòu)造：如圖所示，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒的縫隙處接交流電源，D形盒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。(2)原理：交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速，經(jīng)磁場(chǎng)回旋。由qvB得Ekm，可見(jiàn)粒子獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒半徑r決定，與加速電壓無(wú)關(guān)。【典例1】回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個(gè)相距很近的D形金屬盒。把它們放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒面向下，連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，每次通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)都能被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過(guò)特殊裝置引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核(13H)和粒子(24He)，比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時(shí)的最大動(dòng)能，下列說(shuō)法正確的是 ()A加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較大B加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大C加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小D加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較小【答案】C【典例2】 勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q，在加速器中被加速， 且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響則下列說(shuō)法正確的是()A質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2RfB質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比C質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 1D不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，該回旋加速器的最大動(dòng)能不變【答案】AC二、質(zhì)譜儀 (1)構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和照相底片等構(gòu)成。(2)原理：粒子在加速電場(chǎng)中由靜止被加速，根據(jù)動(dòng)能定理：qUmv2，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：qvB。【典例3】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可視為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，可以判斷()A若離子束是同位素，則x越小，離子質(zhì)量越大B若離子束是同位素，則x越小，離子質(zhì)量越小C只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同 Dx越大，則離子的比荷一定越大【答案】B【解析】由qUmv2，qvB，解得r ，又x2r ，分析各選項(xiàng)可知只有B正確?！镜淅?】如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是 ()A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小【答案】ABC三、疊加場(chǎng)的應(yīng)用實(shí)例裝置原理圖規(guī)律速度選擇器若qv0BEq，即v0，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)磁流體發(fā)電機(jī)等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使兩極板帶正、負(fù)電，兩極電壓為U時(shí)穩(wěn)定，qqv0B，UBdv0電磁流量計(jì)qqvB，所以v，所以QvS霍爾元件當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差【典例5】如圖所示，將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，在場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，那么板間電離氣體的電阻率為() A. B. C. D. 【答案】B可得： 。【典例6】為了診斷病人心臟功能和動(dòng)脈血液粘情況，需測(cè)量血管中血液的流量，如圖示為電磁流量計(jì)示意圖，將血管置于磁感強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，測(cè)得血管兩側(cè)a、b兩點(diǎn)電壓為U，已知管的直徑為d，則血管中血液的流量Q（單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的體積）。（）A. UBd B. dUB C. dU4B D. d2U4B【答案】C【典例7】 利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD。下列說(shuō)法中正確的是 () A電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān) B若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD<0 C僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UCD變大 D在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平 【答案】BC【解析】 若載流子是自由電子，由左手定則可知，自由電子往C面積聚，則C<D，選項(xiàng)B正確；設(shè)自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率為v，則qvBq，電流微觀表達(dá)式InqvS，其中SLd，三式聯(lián)立得，UCD，選項(xiàng)A錯(cuò)誤而C正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)垂直穿過(guò)霍爾元件的工作面，地球赤道上方地磁場(chǎng)方向水平指向北，故工作面應(yīng)保持豎直，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。課后作業(yè)1回旋加速器是加速帶電粒子的裝置其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中正確的是()A. 減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B. 增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓C. 增大D形金屬盒的半徑D. 減小狹縫間的距離【答案】C故選：C2如圖是回旋加速器D型盒外觀圖，如圖2是回旋加速器工作原理圖。微觀粒子從S處從靜止開(kāi)始被加速，達(dá)到其可能的最大速度vm后將到達(dá)導(dǎo)向板處，由導(dǎo)出裝置送往需要使用高速粒子的地方。下列說(shuō)法正確的是（ ）A. D型盒半徑是決定vm的一個(gè)重要因素B. 粒子從回旋加速器的磁場(chǎng)中獲得能量C. 高頻電源的電壓是決定vm的重要因素D. 高頻電源的周期等于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期【答案】AD3回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頓交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是A. 帶電粒子從磁場(chǎng)中獲得能量B. 帶電粒子所獲得的動(dòng)能與加速器的電壓有關(guān)，電壓越大，動(dòng)能越大 C. 帶電粒子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與加速器磁場(chǎng)有關(guān)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)D. 帶電粒子所獲得的能量與帶電粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān)，質(zhì)量和電荷量越大，能量越大【答案】C【解析】A、粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力不做功，在電場(chǎng)中加速，電場(chǎng)力做正功，知離子在電場(chǎng)中獲得能量，在磁場(chǎng)中能量不變，故A錯(cuò)誤。B、帶電粒子獲得最大動(dòng)能時(shí)從磁場(chǎng)中勻速圓周離開(kāi)，qvB=mv2R，解得v=qBRm，則最大動(dòng)能Ek=12mv2=q2B2R22m，可知最大動(dòng)能與加速的電壓無(wú)關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，故B錯(cuò)誤。C、設(shè)加速次數(shù)為n，每次加速獲得qU的動(dòng)能，則加速次數(shù)為n=EkmqU，總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=t磁+t電=nT2+2nmd2qU=BR22U+BRdU，則磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，C正確。D、由Ek=q2B2R22m可知比荷qm 越大時(shí)，動(dòng)能越大，故D錯(cuò)誤。故選C。4如圖所示為研究某種帶電粒子的裝置示意圖，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直線射到熒光屏上的O點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)光斑。在垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏上的P點(diǎn)，然后在磁場(chǎng)區(qū)域再加一豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，光斑從P點(diǎn)又回到O點(diǎn)，關(guān)于該粒子（不計(jì)重力），下列說(shuō)法正確的是A. 粒子帶負(fù)電 B. 初速度為v=BEC. 比荷為qm=B2rE D. 比荷為qm=EB2r【答案】D5. 如圖所示是一速度選擇器，當(dāng)粒子速度滿足v0時(shí)，粒子沿虛線水平射出；若某一粒子以速度v射入該速度選擇器后，運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線所示，則關(guān)于該粒子的說(shuō)法正確的是()A粒子射入的速度一定是v>B粒子射入的速度可能是v<C粒子射出時(shí)的速度一定大于射入速度D粒子射出時(shí)的速度一定小于射入速度【答案】B6.如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率v，那么()A帶正電粒子必須沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)B帶負(fù)電粒子必須沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)C不論粒子電性如何，沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)D不論粒子電性如何，沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)【答案】AC【解析】按四個(gè)選項(xiàng)要求讓粒子進(jìn)入，可知只有A、C選項(xiàng)中粒子所受洛倫茲力與電場(chǎng)力等大反向，能沿直線勻速通過(guò)磁場(chǎng)。7一束幾種不同的正離子，垂直射入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里，離子束保持原運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)接著進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束如圖對(duì)這些離子，可得出的結(jié)論是A. 它們的動(dòng)能一定各不相同B. 它們的電性一定各不相同C. 它們的質(zhì)量一定各不相同D. 它們的比荷一定各不相同【答案】D【解析】經(jīng)過(guò)速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v =EB；進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開(kāi)，軌道半徑不等，根據(jù)公式r=mvBq ，說(shuō)明比荷不同，由于在磁場(chǎng)中超一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明受洛倫茲力的方向一致，也即說(shuō)明電荷的電性是一樣的，故ABC錯(cuò)誤；D正確；8如圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)和勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度為E)組成的速度選擇器，然后粒子通過(guò)平板S上的狹縫P進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)，最終打在A1A2上，下列表述正確的是()A. 粒子帶負(fù)電B. 所有打在A1A2上的粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同C. 能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于EBD. 粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷qm越大【答案】CD度選擇器進(jìn)入磁場(chǎng)B的粒子速度相等，根據(jù)r=mvqB知，粒子打在AlA2上的位置越靠近P，則半徑越小，粒子的比荷越大，D正確91922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，若速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A. 速度選擇器的P1極板帶負(fù)電，P2極板帶正電B. 粒子在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑不同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間也不相同C. 粒子在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑不同，說(shuō)明離開(kāi)速度選擇器時(shí)速度大小不同D. 在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷qm越小【答案】BD10為了測(cè)量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì),該裝置由絕緣材料制成,長(zhǎng)、寬、高分別為a,b,c,左右兩端開(kāi)口,加垂直于上下底面且方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極,污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積),下列說(shuō)祛中正確的是（ ）A. 若污水中正離子較多,則前表面比后表面電勢(shì)高B. 前表面的電勢(shì)一定低于后表面的電勢(shì)，與哪種離子多少無(wú)關(guān)C. 污水中離子濃度越高,電壓表的示數(shù)將越大D. 污水流量Q與U成正比，與b,c無(wú)關(guān)【答案】B故本題選B11如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖金屬板M、N之間的距離為d20 cm，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B5 T，方向垂直紙面向里現(xiàn)將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，整體呈中性)從左側(cè)噴射入磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)在M、N兩板間接入的額定功率為P100 W的燈泡正常發(fā)光，且此時(shí)燈泡電阻為R100 ，不計(jì)離子重力和發(fā)電機(jī)內(nèi)阻，且認(rèn)為離子均為一價(jià)離子，則下列說(shuō)法中正確的是( ) A. 金屬板M上聚集負(fù)電荷，金屬板N上聚集正電荷B. 該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為100 VC. 每秒鐘有6.251018個(gè)離子打在金屬板N上D. 離子從左側(cè)噴射入磁場(chǎng)的初速度大小為103 m/s【答案】BC【解析】A、由左手定則知正離子向上偏轉(zhuǎn)，所以M帶正電，A錯(cuò)誤；D、發(fā)電機(jī)所接燈泡正常發(fā)光，由功率P=U2R可知U=100V，因電源不計(jì)內(nèi)阻，則燈泡的電壓即為電動(dòng)勢(shì)E=100V，故B正確。C、根據(jù)歐姆定律可知I=UR=1A，由電流的定義可知I=net，則每秒種打在板上的粒子個(gè)數(shù)為n=Ie=6.251018，故C正確。D、兩板間電壓穩(wěn)定時(shí)滿足：qvB=qE0=qEd，所以100=E=Bvd=5v0.2，解得粒子的飛行速度為v=102m/s，故D錯(cuò)誤。故選BC。12磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示,等離子體高速噴射到加有磁場(chǎng)的管道內(nèi),正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向A、B兩金屬板偏轉(zhuǎn),形成直流電源對(duì)外供電.則（ ）A. 上極板帶負(fù)電,下極板帶正電B. 僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小C. 僅減小兩板間的距離,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大D. 僅增大磁流體的噴射速度,發(fā)電機(jī)的總功率將增大【答案】AD故選：AD13如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，設(shè)兩金屬板間的距離為d，兩極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體垂直進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v，單個(gè)離子所帶的電量為q，離子通道(即兩極板內(nèi)所圍成空問(wèn))的等效電阻為r，負(fù)載電阻為R.則下列說(shuō)法中正確的是A. 該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E=BdvB. 電阻R兩端的電壓為為BdvC. 該電機(jī)的總功率為B2d2v2R+rD. 該發(fā)電機(jī)上極板板的電勢(shì)低于下極板的電勢(shì)【答案】AC14如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬板中有電流通過(guò)時(shí)，在金屬板的上表面A和下表面A之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬板寬度為h、厚度為d，通有電流I，穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，上、下表面之間的電勢(shì)差大小為U。則下列說(shuō)法中正確的是A. 在上、下表面形成電勢(shì)差的過(guò)程中，電子受到的洛侖茲力方向向下B. 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，金屬板上表面A的電勢(shì)高于下表面A的電勢(shì) C. 只將金屬板的厚度d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2D. 只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2【答案】D【解析】電流向右、磁場(chǎng)向內(nèi)，根據(jù)左手定則，安培力向上；電流是電子的定向移動(dòng)形成的，故洛倫茲力也向上；故上極板聚集負(fù)電荷，下極板帶正電荷，故下極板電勢(shì)較高；故AB錯(cuò)誤；電子最終達(dá)到平衡，有：evB=eUh，則：U=vBh；電流的微觀表達(dá)式：I=nevS=nevhd；則：v=Inehd，代入得：U=InehdBh=BInedBId，則只將金屬板的厚度d減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)?U，故C錯(cuò)誤；只將電流I減小為原來(lái)的一半，則上、下表面之間的電勢(shì)差大小變?yōu)閁/2，故D正確。故選D。15. 如圖為一個(gè)電磁泵從血庫(kù)里向外抽血的結(jié)構(gòu)示意圖，長(zhǎng)方體導(dǎo)管的左、右表面絕緣，上、下表面為導(dǎo)體，管長(zhǎng)為a、內(nèi)壁高為b、寬為L(zhǎng)且內(nèi)壁光滑將導(dǎo)管放在垂直左、右表面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于充滿導(dǎo)管的血漿中帶有正、負(fù)離子，將上、下表面和電源接通，電路中會(huì)形成大小為I的電流，導(dǎo)管的前后兩側(cè)便會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差p，從而將血漿抽出，其中v為血漿流動(dòng)方向若血漿的電阻率為，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下列判斷正確的是()A. 此裝置中血漿的等效電阻R=baLB. 此裝置中血漿受到安培力大小FBILC. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可以加快血漿的外抽速度D. 前后兩側(cè)的壓強(qiáng)差P=BIL【答案】ACD16. 如圖所示為一電磁流量計(jì)(即計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一橫截面的體積)的原理圖：一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)圖中磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，大小為B，導(dǎo)電液體中的自由電荷(負(fù)離子)在洛倫茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就穩(wěn)定為U，則()A. 電勢(shì)a高b低 B. 電勢(shì)b高a低C. 流量QdU4B D. 流量Q4BdU【答案】BC17如圖所示，有一金屬塊放在垂直于側(cè)面C的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)有穩(wěn)恒電流自左向右通過(guò)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A. 金屬塊上表面的電勢(shì)高于下表面的電勢(shì)B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，金屬塊上、下兩表面間的電勢(shì)差U增大C. 電流增大時(shí)，金屬塊上、下兩表面間的電勢(shì)差U減小D. 電流不變時(shí)，金屬塊中單位體積內(nèi)自由電子越多，上、下兩表面間的電勢(shì)差U越小【答案】BD【解析】根據(jù)左手定則，知電子向上表面偏轉(zhuǎn)，上表面帶負(fù)電，下表面帶正電，所以上表面比下表面電勢(shì)低，A錯(cuò)誤；最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，有evB=eUd，得U=Bvd，故B增大時(shí)上下兩表面間的電壓U增大，B正確；設(shè)電流橫截面的寬為b，高為d，電流的微觀表達(dá)式為I=nevS=nevbd，電流增大，則v增大，又U=Bvd，則U增大，C錯(cuò)誤；由C選項(xiàng)分析可知，n=BIeUb，則U=BIneb，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)越多，則電壓表的示數(shù)越小，D正確18如圖所示，寬度為d、厚度為h的金屬導(dǎo)體放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)該導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的上、下表面之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系為,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)，設(shè)載流子的電荷量大小為q,金屬導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)目為n,(電流I=nqsv,其中s=dh,v表示自由電子定向移動(dòng)的速率)下列說(shuō)法正確的是( )A. 導(dǎo)體上表面的電勢(shì)大于下表面的電勢(shì)B. 霍爾系數(shù)為K=1ne C. 載流子所受靜電力的大小eU/dD. 載流子所受洛倫茲力的大小eBv【答案】BD【解析】A項(xiàng)：導(dǎo)體的電子定向移動(dòng)形成電流，電子的運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反，電流方向向右，則 解得：k=1ne ，故B正確；C項(xiàng)：電子所受靜電力的大小為：F靜=eE=eU/h，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：電子所受的洛倫茲力的大小為：F洛=eBv，故D正確。19如圖所示是某霍爾元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其載流子為電子。a接直流電源的正極，b接直流電源的負(fù)極，cd間輸出霍爾電壓。下列說(shuō)法正確的有A. 若工作面水平，置于豎直向下的磁場(chǎng)中，c端的電勢(shì)高于d端B. cd間霍爾電壓與ab間電流大小有關(guān)C. 將該元件移至另一位置，若霍爾電壓相同，則兩處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同D. 在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平【答案】AB