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考点71洛伦兹力与现代科技——提能力1.（多选）如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克．我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩．多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠

管的右侧磁场越强．尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败．不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．正离子在纵向场中沿逆时针方向运动B．发生漂移是因为带电粒子的速度过大C

．正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移D．正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移2.[2023·济南市山东省实验中学模拟]如图所示，是磁流体发电机示意图．平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场，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，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板是电源的正极B．电源的电动势为BvqC．用电器中电流为BvqR＋rD．用电器两端的电压为RR＋rBvd3.[2023·山东济南一模]利用质谱仪

可以测量带电粒子的比荷，如图所示为一种质谱仪的原理示意图．某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场（其初速度可视为零），之后自O点垂直磁场边界进入匀强磁场中，最后打到照相底片上的P点，粒子重力不计．此过程中，比荷越大的带电粒子（）A．进入磁场时的速度越小B．在加速电

场中的加速时间越长C．在磁场中的运动时间越长D．在磁场中做匀速圆周运动的半径越小4.在实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出．流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积．空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁

场，并测出M、N间的电压U，则下列说法正确的是（）A．正、负离子所受洛伦兹力方向是相同的B．容器内液体的流速为v＝UBdC．河水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D．污水流量为Q＝πUd2B5.[2023·湖北随州市广水市一中模拟]（多选）如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场

、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂

直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A．粒子一定带正电B．加速电场的电压U＝12ERC．直径PQ＝2BqmERD．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷6.[2023·天津红桥区一模

]回旋加速器的结构如图甲所示，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．在加速氚核（31H）时，氚核在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示．忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确

的是（）A．在Ek­t图像中应有t4－t3<t3－t2<t2－t1B．加速电压越大、加速次数越多，则氚核最后获得的动能就越大C．如果只增大交流电源的周期，则该回旋加速器可以用来加速α粒子（42He）D．如果只增大磁感应强度，则该回旋加速器可以

用来加速α粒子（42He）[答题区]题号123456答案7.[2022·北京卷]指南针是利用地磁场指示方向的装置，它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识．现代科技可以实现对地磁场的精确测量．（1）如图1所示，两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连

接一个电压表，迅速摇动这根电线．若电线中间位置的速度约10m/s，电压表的最大示数约2mV.粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小B地；（2）如图2所示，一矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c.大小为I的恒定电流从电极P流入、从电极Q流出，当外加与薄片垂直的匀强磁场时，

M、N两电极间产生的电压为U.已知薄片单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e.求磁感应强度的大小B；（3）假定（2）中的装置足够灵敏，可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向，请说明测量的思路．