第九章磁场。
第三单元复合场问题
第5课时复合场中的sts题型**。
课时作业。一、单项选择题
．如右图所示为速度选择器示意图，下列判断正确的是 (
ａ ．所选带电粒子的速度与粒子的荷质比有关
ｂ ．所选带电粒子的速度与电场强度和磁感应强度有关
ｃ ．所选带电粒子的速度与从哪一端射入无关
ｄ ．所选带电粒子的速度与粒子的电性有关。
．如右图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个d型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．要求高频电源的周期与粒子在d型盒中运动周期相同．以下说法正确的 (
ａ ．粒子加速获得的动能**于磁场
ｂ ．粒子加速获得的动能**于电场
ｃ ．粒子做圆周运动的周期与磁场无关
ｄ ．粒子获得的最大动能与磁场无关。
．（2023年深圳调研）环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为u的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为b.两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞。
为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
a..对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度b越大
b. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度b越小
c. 对于给定的带电粒子，加速电压u越大，粒子运动的周期越大
d. 对于给定的带电粒子，不管加速电压u多大，粒子运动的周期都不变。
．如右图所示是电磁流量计的原理图，横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、 高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两侧面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻r的电流表的两端连接，i表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 (
.i/b（br+ρc/a）
. i/b（ar+ρb/c）
. i/b（cr+ρa/b）
d . i/b（r+ρc/a）
二、双项选择题
．（2023年天河区测试）如右图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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 (
ａ ．增大磁场的磁感应强度
ｂ ．增大匀强电场间的加速电压
ｃ ．减小狭缝间的距离
d ．增大d形金属盒的半径。
．（2023年广东单科）2023年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如右图所示。这台加速器由两个铜质d形盒d1、d2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（ ）
a. 离子由加速器的中心附近进入加速器
b. 离子由加速器的边缘进入加速器
c. 离子从磁场中获得能量
d. 离子从电场中获得能量。
．如右图所示为一电磁流量计，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷（负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，则 (
ａ ．电势a高b低电势b高a低
ｃ ．流量q=πdu/4b流量q=4b/πdu
．（2023年山西忻州期末）金属导体板宽为d，整个导体板置于与板面垂直的磁感应强度为b的匀强磁场中，通以如右图所示方向的电流i，已知此时自由电子定向运动的速度为v，则下面说法正确的是（ ）
a. 导体左侧聚集较多的电子，使右侧的电势高于左侧的电势
b. 导体右侧聚集较多的电子，使左侧的电势高于右侧的电势
c. 由于电子的聚集，使得左右两侧电势差大小为bdv
d. 由于电子的聚集，使得左右两侧电势差大小为2bdv
．如右图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力f拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段 （
a .a对b的压力不变
b .a对b的压力变大
c .a、b物块间的摩擦力变小
d .a、b物块间的摩擦力不变。
三、非选择题
10．如下图所示，在noq范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场ⅰ，在moq范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场ⅱ，m、o、n在一条直线上，∠moq=60 ° 这两个区域磁场的磁感应强度大小均为b.离子源中的离子（带电荷量为+q，质量为m）通过小孔o1进入极板间电压为u的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后通过小孔o2射出，从接近o点处进入磁场区域ⅰ.离子进入磁场的速度垂直于磁场边界mn，也垂直于磁场。
不计离子的重力。
1）当加速电场极板电压u=u0，求离子进入磁场中做圆周运动的半径r；
2）在oq上有一点p，p点到o点距离为l，当加速电场极板电压u取哪些值，才能保证离子通过p点。
11．如右图所示为一种质谱仪的示意图，它由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为b．带电粒子在辐向电场中运动时，受到的电场力大小处处相等，方向始终指向圆心o．有一个带电荷量为q,质量为m的离子，从加速电场的a处由静止开始，经加速电场加速后，以一定的速度进入静电分析器并沿图中圆弧虚线运动，在p点离开静电分析器进入磁分析器，最终打在乳胶片上的q点．不计离子重力．若已知加速电场的电势差为u，静电分析器通道的半径为r，圆心在o处．求：
1)离子进入静电分析器时速度的大小v；
2)均匀辐向电场的场强e；
3)pq之间的距离l．
12．（2023年江苏卷）2023年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如右图所示，置于高真空中的d形金属盒半径为r，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为b的匀强磁场与盒面垂直． a处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为u．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．
1）求粒子第2次和第1次经过两d形盒间狭缝后轨道半径之比；
2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t．
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