环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状腔内，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。带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是 （      ）

试卷相关题目

• 1环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其工作原理如图所示。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向射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，下列说法中正确的是 （      ） 

  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，粒子运动的周期越小

  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

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• 2电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（即单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的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c。流量计的两端与输送流体的管道相连（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。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表示测量的电流值。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 （      ）

  A.

  B.

  C.

  D.

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• 3如图所示，一个带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场。小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100 J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，在运动过程中，则（      ）

  A.小球在D点时的动能为50 J

  B.小球电势能的增加量一定等于重力势能的减少量

  C.到达C点后小球可能沿杆向上运动

  D.小球在AD段克服摩擦力做的功与在小球在DC段克服摩擦力做的功相等

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• 4如图所示，两块水平放置的足够大的平行金属板M、N相距为d，处在范围足够大、磁感应强度为B.方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，一导体棒垂直搭在M、N上。当棒以速度v水平向右匀速运动时，一个电荷量为q（不计重力）的粒子从两板之间沿着水平方向以速度v0射入两板之间，恰好能做匀速直线运动。下列说法正确的是 （      ） 

  A.粒子一定带正电

  B.粒子的入射速度v0和棒的运动速度v一定相等

  C.若改变B的大小和方向，则粒子仍做匀速直线运动

  D.若棒以v水平向左匀速运动，则粒子仍做匀速直线运动

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• 5如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域I和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域I中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（      ）

  A.速度

  B.质量

  C.电荷量

  D.荷质比

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• 6医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度，电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极b之间会有微小电势差，在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极b的正负为 （      ）

  A.1.3m/s，a正、b负

  B.2.7m/s，a正、b负

  C.1.3m/s，a负、b正

  D.2.7m/s，a负、b正

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• 7如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，下列说法不正确的是 （      ） 

  A.微粒受到的电场力的方向是竖直向上

  B.微粒做圆周运动的半径为

  C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小

  D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小

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• 8医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极b的正负为 （      ）

  A.1.3m/s，a正、b负

  B.2.7m/s，a正、b负

  C.1.3m/s，a负、b正

  D.2.7m/s，a负、b正

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• 9如图表示水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场叠加区域，一个质量是m带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间，另一个质量为2m，带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动，且正好与静止的质点B发生正碰，碰后两质点粘在一起运动，碰撞的过程无电量损失，则下列正确的是 （      ） 

  A.碰后两质点的运动向下偏且动能增加

  B.碰后两质点的运动向上偏且动能增加

  C.碰后两质点的运动向上偏且动能减少

  D.碰后两质点的运动向下偏且动能减少

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• 10如图所示，一质量为m，带电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿顺时针方向做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷上的静电力恰好是洛伦兹力的3倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是 （      ）

  A.

  B.

  C.

  D.

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