1 . 用如图所示装置作为推进器加速带电粒子。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。使大量电荷量绝对值均为q0的正、负离子从左侧以速度v0水平入射,可以给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有一放射源S可释放初速度为0、质量为m、电荷量绝对值为q的粒子,粒子被加速后从S正上方的孔喷出P板,喷出的速度大小为v。下列说法正确的是( )
A.放射源S释放的粒子带负电 |
B.增大q0的值,可以提高v |
C.PQ间距变为原来的2倍,可使v变为原来倍 |
D.v0和B同时变为原来的2倍,可使v变为原来的2倍 |
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2 . 如图所示,两平行金属板A、B与电阻R相连,金属板间有一匀强磁场。现将一束等离子(含有大量等量正、负离子)垂直磁场喷入,下列说法正确的是( )
A.A极板的电势高于B极板 | B.R中有从b到a的电流 |
C.若只增大磁感应强度,R中电流不变 | D.若只增大两极板间距,R中电流不变 |
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2024-04-15更新
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457次组卷
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2卷引用:2024届北京市门头沟区高三下学期一模物理试卷
3 . 六、磁流体发电
磁流体发电是一种新型的高效发电方式,当等离子体横切穿过磁场时,能产生电,在等离子体流经的通道上安装电极并和外部负载连接时,则可发电。
1.发电机和电动机中,___________ 是将机械能转化为电能的装置,___________ 是将电能转化为机械能的装置(两空均选填“发电机”或“电动机”)。
2.磁流体发电机原理如图所示,将一束等离子体(含有带正电和带负电的微粒)以一定速度垂直于磁场方向连续射入匀强磁场中,等离子体稳定时在两极板间均匀分布,忽略边缘效应及离子的重力,则下列说法正确的是( )
3.如图所示是磁流体发电机的装置, A、B组成一对长为L、宽为h的平行电极,两板间距为d,内有磁感应强度为B的匀强磁场。发电通道内有电阻率为的高温等离子持续垂直喷入磁场,每个离子的速度为v,负载电阻的阻值为R,电离气体沿导管高速向右流动,运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势,电离气体以不变的流速v通过发电通道。电容器的电容为C,不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题。
(1)A板的电势比B板___________ (“高”或“低”),发电机的电动势___________ ;
(2)开关闭合,当发电机稳定发电时,求A、B两端的电压U;( )
(3)开关断开,求稳定后电容器所带的电荷量q。( )
磁流体发电是一种新型的高效发电方式,当等离子体横切穿过磁场时,能产生电,在等离子体流经的通道上安装电极并和外部负载连接时,则可发电。
1.发电机和电动机中,
2.磁流体发电机原理如图所示,将一束等离子体(含有带正电和带负电的微粒)以一定速度垂直于磁场方向连续射入匀强磁场中,等离子体稳定时在两极板间均匀分布,忽略边缘效应及离子的重力,则下列说法正确的是( )
A.带电微粒进入磁场后不受力的作用 |
B.带电微粒在磁场中受力可用左手定则判断 |
C.若只增大两极板间的距离,发电机的电动势不变 |
D.A极板相当于发电机电源的负极 |
(1)A板的电势比B板
(2)开关闭合,当发电机稳定发电时,求A、B两端的电压U;
(3)开关断开,求稳定后电容器所带的电荷量q。
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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 . 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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1613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
7 . 如图为磁流体发电机的示意图,间距为d的平行金属板A、B之间的磁场可看成匀强磁场,磁感应强度大小为B,板A、B和电阻R连接,将一束等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向喷入磁场,已知金属板A、B的正对面积为S,A、B及其板间的等离子体的等效电阻率为,下列说法正确的是( )
A.金属板A为正极 | B.电阻R两端的电压为 |
C.电阻R两端的电压为 | D.流过电阻R的电流大小为 |
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2023-05-25更新
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613次组卷
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4卷引用:2023届河北省部分示范性高中高三下学期三模物理试题
2023届河北省部分示范性高中高三下学期三模物理试题2024届河北省部分示范性高中高三下学期第三次模拟考试物理试卷河南省郑州市中牟县第二中学2022-2023学年高二下学期第四次月考物理试题(已下线)考点巩固卷69 速度选择器、质谱仪、霍尔元件等现代科技模型-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
8 . 法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究。实验装置示意图如图所示,两块面积均为的矩形平行金属板正对地浸在河水中,金属板间距为。水流速度处处相同大小为,方向水平向左,金属板面与水流方向平行。地磁场磁感应强度竖直向下的分量为,水的电阻率为,水面上方有一阻值为的电阻通过绝缘导线和开关连接到两金属板上。忽略边缘效应,则下列说法正确的是( )
A.电阻上的电流方向从里向外 |
B.河水流速减小,两金属板间的电压增大 |
C.该发电装置的电动势大小为 |
D.流过电阻的电流大小为 |
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9 . 如图所示的磁流体发电机由彼此正对的两水平且彼此平行的金属板M、N构成,M、N间存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,两金属板与两平行且水平放置的金属导轨相连,金属板M、N及两平行金属导轨间的距离均为d,平行金属导轨间存在磁感应强度为B2的匀强磁场,磁场的方向与竖直方向成θ角,在两平行金属导轨上放有一长为d的直导体棒PQ,直导体棒PQ与两平行金属导轨垂直,其电阻为R,其余电阻不计。在两平行金属板M、N间垂直于磁场方向喷入一束速度大小为v0的等离子体,PQ仍静止在导轨上,已知导体棒的质量为m,它与金属导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.通过导体棒的电流方向为P→Q |
B.导体棒受到的安培力大小为 |
C.金属导轨对导体棒的支持力大小为 |
D.导体棒受到金属导轨的摩擦力大小为 |
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2023-05-17更新
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619次组卷
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4卷引用:2023届河北省沧州市吴桥中学高三下学期仿真模拟物理试题(四)
2023届河北省沧州市吴桥中学高三下学期仿真模拟物理试题(四)河北省衡水市第二中学2023-2024学年高二上学期学科素养评估(三调)物理试题山东省济北中学2023-2024学年高二上学期学情检测(12月)物理试题(已下线)考点巩固卷69 速度选择器、质谱仪、霍尔元件等现代科技模型-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
10 . 磁流体发电机发电通道是一个长、高、宽分别为a、h、b的长方体空腔。上下两个侧面是电阻不计的电极,电极与固定在水平桌面上间距为L电阻不计的平行金属导轨相连。发电通道内的匀强磁场方向垂直与a、h组成的平面,磁感应强度大小为B。电阻率为ρ的等离子体以速率v水平向右通过发电通道。导轨间匀强磁场与导轨平面成θ角右斜向上,磁感应强度大小也为B,质量为m,电阻为R的金属棒垂直于导轨放置,与导轨道动摩擦因数为μ。棒的中点用条水平垂直于棒的细线通过光滑定滑轮与重物相连。当S闭合后,金属棒恰好处于静止状态,则重物的质量可能为( )
A. | B. |
C. | D. |
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