1 . 下图为磁流体发电机示意图。平行金属板a、b之间存在匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a、b两板间便产生电压。如果把a、b板与用电器R相连接,a、b板就是等效直流电源的两个电极。若磁场的磁感应强度为B,离子入射速度为v,a、b两板间距为d,两板间正对面积为S,两板间等离子体的等效电阻为r。稳定时,下列判断正确的是( )
A.用电器中电流为 |
B.a、b板间的电势差为Bdv |
C.图中板是电源的正极,板是电源的负极 |
D.只增大a、b板的正对面积S,会使电源的电动势变大 |
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2 . 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器,带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关 |
B.图乙是磁流体发电机,可以判断出B极板是发电机的负极 |
C.图丙是速度选择器,若带正电的粒子能自左向右沿直线通过,则带负电的粒子不能自右向左沿直线通过 |
D.图丁是质谱仪,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3,粒子的比荷越大 |
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3 . 如图所示,蹄形磁铁的磁极之间放置一个装有水银的玻璃器皿,器皿中心D和边缘C分别固定一个圆柱形电极和一个圆环形电极,两电极间水银的等效电阻为。在左边的供电电路中接入一个磁流体发电机,间距为的平行金属板之间有一磁感应强度为的匀强磁场,将一束等离子体以的水平速度喷入磁场。已知磁流体发电机等效内阻为,定值电阻,电压表为理想电表。闭合开关,水银流速趋于稳定时,电压表示数。求:
(1)水银旋转方向(俯视);
(2)磁流体发电机的效率;
(3)水银旋转的机械功率。
(1)水银旋转方向(俯视);
(2)磁流体发电机的效率;
(3)水银旋转的机械功率。
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4 . 月球探测工程2004年起中国正式开展月球探测工程,嫦娥工程分为无人月球探测、载人登月和建立月球基地三个阶段。我国已先后成功实施四次月球探测任务,计划在2030年前实现首次登陆月球。月球表面重力加速度为。
1.嫦娥号登陆月球时,沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面,则发动机的喷气方向可能为( )
2.嫦娥号在竖直下降登月过程中,在距月球表面高度为h处以相对月球的速度v开始做匀减速直线运动,加速度大小为a,下降至距月球表面高度为__________ 处相对月球速度为零。质量为M的嫦娥号在保持悬停的过程中,发动机不断竖直向下喷出相对其速度为u的气体。在一次短促的喷射过程中(嫦娥号质量不变),单位时间内需消耗燃料的质量为__________ 。
3.登月后,航天员通过电子在月球磁场中的运动轨迹来推算磁场的强弱分布。如图分别是探测器处于月球a、b、c、d四个不同位置时电子运动轨迹的组合图,若每次电子的出射速率相同,且与磁场方向垂直。
(1)a、b、c、d中磁场最弱的位置为_______ 。
(2)图中a位置的轨迹是一个直径为D的半圆,电子的电荷量与质量之比为,出射速率为v,则a处的磁感应强度为________ 。
4.未来载人登月成功后,可利用单摆测量月球表面的重力加速度。航天员从月球上捡一块大小约为2cm的不规则石块作为摆球。航天员还有以下设备:刻度尺(量程30cm)、细线(1m左右)、计时器和足够高的固定支架。
(1)实验步骤:
①如图,用细线将石块系好,将细线的上端固定于支架上的O点;
②将石块拉离平衡位置后放手,使其在竖直平面内做小幅摆动;
③在摆球经过___________ 位置开始计时,测出n次全振动的时间;
④将细线的长度缩短(30cm),重复步骤②和③,测出时间;
⑤___________ (用n、、表示)。
(2)实验中未考虑石块的重心到悬挂点M间的距离,的测量值___________ 真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
5.建立月球基地所需的太空飞船,可利用太空中由大量电荷量大小相等的正、负离子(忽略重力)所组成的高能粒子流作为能量的来源。推进原理如图所示,装置左侧部分由两块间距为d的平行金属板M、N组成,两板间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。高能粒子流源源不断从左侧以速度v0水平入射,最终在M和N间形成稳定的电势差,并给右侧平行板电容器PQ供电。
(1)稳定后,在金属板M和N中_______ 板的电势更高,M和N间电势差的绝对值为_______ 。
(2)(计算)靠近Q板处有一放射源S,可释放初速度为0、质量为m、电荷量为+q的粒子,求该粒子从S正上方的喷射孔喷出P板时速度的大小。
6.(计算) “玉兔号”月球车成功抵达月背表面后,研究者对月球车模型的性能进行研究。月球车运动全过程的v-t图如图所示。月球车在t1~18s内以1.41×10-1W的额定功率行驶,在18s末关闭月球车的动力系统,运动过程中月球车受到的阻力大小不变,求月球车
(1)受到的阻力大小(保留2位有效数字)
(2)质量(精确到1kg)
(3)前15秒内的位移(保留2位有效数字)
1.嫦娥号登陆月球时,沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面,则发动机的喷气方向可能为( )
A. | B. |
C. | D. |
3.登月后,航天员通过电子在月球磁场中的运动轨迹来推算磁场的强弱分布。如图分别是探测器处于月球a、b、c、d四个不同位置时电子运动轨迹的组合图,若每次电子的出射速率相同,且与磁场方向垂直。
(1)a、b、c、d中磁场最弱的位置为
(2)图中a位置的轨迹是一个直径为D的半圆,电子的电荷量与质量之比为,出射速率为v,则a处的磁感应强度为
4.未来载人登月成功后,可利用单摆测量月球表面的重力加速度。航天员从月球上捡一块大小约为2cm的不规则石块作为摆球。航天员还有以下设备:刻度尺(量程30cm)、细线(1m左右)、计时器和足够高的固定支架。
(1)实验步骤:
①如图,用细线将石块系好,将细线的上端固定于支架上的O点;
②将石块拉离平衡位置后放手,使其在竖直平面内做小幅摆动;
③在摆球经过
④将细线的长度缩短(30cm),重复步骤②和③,测出时间;
⑤
(2)实验中未考虑石块的重心到悬挂点M间的距离,的测量值
5.建立月球基地所需的太空飞船,可利用太空中由大量电荷量大小相等的正、负离子(忽略重力)所组成的高能粒子流作为能量的来源。推进原理如图所示,装置左侧部分由两块间距为d的平行金属板M、N组成,两板间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。高能粒子流源源不断从左侧以速度v0水平入射,最终在M和N间形成稳定的电势差,并给右侧平行板电容器PQ供电。
(1)稳定后,在金属板M和N中
(2)(计算)靠近Q板处有一放射源S,可释放初速度为0、质量为m、电荷量为+q的粒子,求该粒子从S正上方的喷射孔喷出P板时速度的大小。
6.(计算) “玉兔号”月球车成功抵达月背表面后,研究者对月球车模型的性能进行研究。月球车运动全过程的v-t图如图所示。月球车在t1~18s内以1.41×10-1W的额定功率行驶,在18s末关闭月球车的动力系统,运动过程中月球车受到的阻力大小不变,求月球车
(1)受到的阻力大小(保留2位有效数字)
(2)质量(精确到1kg)
(3)前15秒内的位移(保留2位有效数字)
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5 . 五、电与磁
人类对电现象、磁现象的研究由来已久,电能生磁,磁也能生电。
1.图(a)是扬声器的内部结构示意图,线圈两端加有与声音频率相同的电压。图(b)是动圈式话筒构造示意图,当有人在话筒前说话时,声音使膜片振动带动磁场内的线圈发生相应的振动。扬声器和动圈式话筒工作时分别利用了2.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的感应电动势随时间变化的图像分别如图乙中的曲线a、b所示。曲线a表示的电动势的频率为
3.如图所示为磁流体发电的示意图。两块相同的平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,P、Q两板间便产生电压。如果把P、Q和定值电阻R连接,P、Q就是一个直流电源的两个电极。
(1)P板是电源的
(2)若P、Q两板长为l1、宽为l2、相距为d,板间的磁场近似看作匀强磁场,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场。若稳定时等离子体在两板间均匀分布,电阻率为ρ,忽略边缘效应。这个发电机的电动势大小为
(1)求棒ab的质量m;
(2)求棒ab由静止起运动至v=2m/s的过程中,灯泡产生的热量QR;
(3)为了提高棒ab下滑过程中灯泡的最大功率,试通过计算提出可行的措施。某同学解答如下:灯泡的最大功率为,因此可以通过增大磁感应强度B来提高棒ab下滑过程中灯泡的最大功率。该同学的结果是否正确?若正确,请写出其他两条可行的措施;若不正确,请说明理由并通过计算提出两条可行的措施。
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6 . 如图所示,是磁流体发电机示意图。一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场,若磁场的磁感应强度为B,每个离子的电荷量大小为q、速度为v,a、b两板间距为d,两板间等离子体的等效电阻为r,用电器电阻为R。稳定时,下列判断正确的是( )
A.图中a板是电源的负极 |
B.电源的电动势为Bvq |
C.用电器中电流为 |
D.用电器两端的电压为Bvd |
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7 . 磁流体发电是一项新兴技术,其发电原理如图所示,平行金属板之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,金属板间距为d,磁感应强度大小为B。将一束含有大量正、负带电离子的等离子体,沿图中所示方向以一定的速度喷入磁场,把两个极板与一个小型电动机相连,开关S闭合,小型电动机正常工作,电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,已知磁流体发电机的等效内阻为r,则以下判断正确的( )
A.流过电动机的电流方向是 | B.磁流体发电机的电动势大小为U |
C.等离子体射入磁场的速度大小 | D.电动机正常工作的发热功率为 |
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2024-01-04更新
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835次组卷
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3卷引用:湖北省重点高中智学联盟2023-2024学年高二上学期12月联考物理试卷
湖北省重点高中智学联盟2023-2024学年高二上学期12月联考物理试卷上海市宜川中学2023-2024学年高三上学期11月月考物理试卷(已下线)第一章 安培力和洛伦兹力【单元测试·考点通关卷】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练(人教版选择性必修第二册)
名校
8 . 在磁流体发电机燃烧室产生的高温燃气中加入钠盐,电离后的钠盐经喷管加速被高速喷入发电通道,如图所示。若喷入发电通道的离子速度,发电通道处在磁感应强度大小为的匀强磁场中,发电通道的截面是边长为的正方形,长为,其内导电离子可视为均匀分布,等效电阻率为,在PQ段接上阻值为R的电阻,忽略边缘效应,则下列说法正确的是( )
A.电阻R中的电流方向为从Q到P |
B.洛伦兹力对高温粒子做了正功 |
C.当外接电阻为时,电压表的示数为1200V |
D.当外接电阻为时,发电机的输出功率最大 |
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名校
9 . 磁流体发电机如图所示,间距的平行金属板P、Q之间有磁感应强度大小的匀强磁场,将一束等离子体以大小的速度喷人磁场。已知磁流体发电机等效内阻,定值电阻,电压表为理想交流电表。闭合开关,小灯泡恰好正常发光时,电压表的示数为,不考虑温度对小灯泡电阻的影响。下列说法正确的是( )
A.金属板Q带正电 |
B.通过定值电阻的电流为 |
C.小灯泡的电阻为 |
D.小灯泡的额定功率为 |
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2023-12-29更新
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608次组卷
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3卷引用:辽宁省朝阳市部分学校2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题
名校
10 . 以下装置中都涉及到磁场的具体应用,关于这些装置的说法正确的是( )
A.甲图为回旋加速器,增加电压U可增大粒子的最大动能 |
B.乙图为磁流体发电机,可判断出A极板比B极板电势低 |
C.丙图为质谱仪,打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同 |
D.丁图为速度选择器,特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动 |
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2023-12-28更新
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1659次组卷
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5卷引用:2024届广东省中山市华侨中学高三上学期第四次模拟考试物理试题