高中物理日光灯镇流器的作用和原理试题

质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置。如图所示，电容器两极板相距为d，两极板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中心线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点间距离为，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：

（1）粒子进入磁场时的速度v；
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差。

一质量为m，电荷量为q的带负电的带电粒子，从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，如图所示带电粒子射入时的初速度与PQ成角，且粒子恰好没有从MN射出。（不计粒子所受重力）

（1）求该带电粒子的初速度；
（2）求该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x。

处于水平面的平行金属导轨MN与PQ间距为L，两导轨接在电动势为E，内阻为r的电源上，质量为m的直金属杆ab沿垂直导轨方向架在导轨上，ab杆的电阻为R，两金属导轨电阻不计，整个装置处于斜向上的匀强磁场中，已知磁感应强度为B，磁场方向与水平面之间的夹角为，如图所示，闭合开关S后，ab杆静止在水平导轨上不动，求此时ab杆所受摩擦力及导轨支持力为多大？

飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，脉冲阀喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自板小孔进入、间的加速电场，从板小孔射出，沿中线方向进入、板间的偏转控制区，到达探测器．已知元电荷电量为，、板间距为，极板、的长度和间距均为．不计离子重力及进入板时的初速度．

（1）当间的电压为时，在、间加上适当的电压，使离子到达探测器。请导出离子的全部飞行时间与比荷（）的关系式。
（2）去掉偏转电压，在间区域加上垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度，若进入间所有离子质量均为，要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出，间的加速电压至少为多少？

根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置—电磁炮，其原理如图，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，试判断图中炮弹的受力方向，如果想提高某种电磁炮的发射速度，理论上可采取什么措施？

如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形磁铁，磁铁的中轴线垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5T，方向与竖直线成，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为（取）（

A．0.1A

B．0.2A

C．0.05A

D．0.01A

如图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中不正确的示意图是（ ）

固定不动的绝缘直导线MN和可以自由移动的矩形线圈ABCD处在同一平面内，MN与AD、BC边平行，且离AD边较近，当导线和线圈中通以如图所示的电流时，线圈的运动情况是（  ）

A．静止不动	B．向左方移动
C．向右方移动	D．绕MN为轴转动

直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路。长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动。关于cd中的电流下列说法正确的是（ ）

A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向

B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向

C．电流大小恒定，方向由c到d

D．电流大小恒定，方向由d到c

如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是（ ）

如图所示，相距20 cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为=，上面放着质量为80 g的金属杆ab，整个装置放在B="0.2" T的匀强磁场中。
（1）若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？
（2）若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通过多大的电流？

如图所示，把一导线用弹簧挂在蹄形磁铁磁极的正上方，当导线中通以图示电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（ ）

A．顺时针方向转动，同时下降

B．顺时针方向转动，同时上升

C．逆时针方向转动，同时下降

D．逆时针方向转动，同时上升

有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是

A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用

B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现

C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功

D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行

在等边三角形的三个顶点、、处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过点的导线所受安培力的方向（）

A．	与 边平行，竖直向上
B．	与 边平行，竖直向下
C．	与 边垂直，指向左边
D．	与 边垂直，指向右边

据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，

其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v＝2.0×10³ m/s，忽略摩擦力与重力的影响，通过导轨的电流I=