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2023年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理三模試卷
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試題詳情
如圖1所示,電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)加速帶電粒子的裝置。在兩個(gè)圓形電磁鐵之間的圓柱形區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在此區(qū)域內(nèi),沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑、真空細(xì)玻璃管,環(huán)形玻璃管中心O在磁場(chǎng)區(qū)域中心。一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的小球,在管內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗┳鰣A周運(yùn)動(dòng),圖2為其簡(jiǎn)化示意圖。通過(guò)改變電磁鐵中的電流可以改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,若B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示,圖中T
0
=
2
πm
q
B
0
。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變,對(duì)原磁場(chǎng)的影響可忽略。
(1)在t=0到t=T
0
時(shí)間內(nèi),小球不受玻璃管側(cè)壁的作用力,求小球的速度大小v
0
;
(2)在磁感應(yīng)強(qiáng)度增大的過(guò)程中,將產(chǎn)生渦旋電場(chǎng),其電場(chǎng)線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針?lè)较虻耐膱A,同一條電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等。求從t=T
0
到t=1.5T
0
時(shí)間段內(nèi)細(xì)管內(nèi)渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;
(3)某同學(xué)利用以下規(guī)律求出了t=2T
0
時(shí)電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的等效電流:
根據(jù)I=
q
T
①
T=
2
πm
q
B
=
πm
q
B
0
②
得:等效電流I=
q
2
B
0
πm
③
判斷上述解法是否正確?若認(rèn)為正確,請(qǐng)闡述你的理由;若認(rèn)為不正確,請(qǐng)給出正確的解法。
【考點(diǎn)】
感生電場(chǎng)和感生電動(dòng)勢(shì)
;
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)
;
導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
.
【答案】
見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/16 8:0:9
組卷:67
引用:1
難度:0.5
相似題
1.
東漢時(shí)期思想家王充在《論衡》書中有關(guān)于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的記載,如圖所示。司南是用天然磁鐵礦石琢成一個(gè)勺形的東西,放在一個(gè)刻著方位的光滑盤上。下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.“柢”相當(dāng)于磁體的N極
B.司南在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生感生電場(chǎng)
C.地球的磁場(chǎng)是人為想象出來(lái)的
D.司南的勺柄能夠指南是由司南的磁場(chǎng)決定的
發(fā)布:2024/7/20 8:0:8
組卷:50
引用:2
難度:0.9
解析
2.
托卡馬克(Tokamak)是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置,環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個(gè)環(huán)形真空室,真空室外部排列著環(huán)向場(chǎng)線圈和極向場(chǎng)線圈,如圖所示。當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí),在托卡馬克的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的渦旋電場(chǎng),將真空室中的等離子體加速,從而達(dá)到較高的溫度。再通過(guò)其他方式的進(jìn)一步加熱,就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度。同時(shí),環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流,與極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈共同產(chǎn)生磁場(chǎng),在真空室區(qū)域形成閉合磁籠,將高溫等離子體約束在真空室中,有利于核聚變的進(jìn)行。已知真空室內(nèi)等離子體中的帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比,以下說(shuō)法中正確的是( )
A.托卡馬克主要利用歐姆線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)等離子體加速
B.歐姆線圈中通以恒定電流時(shí),托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變
C.極向場(chǎng)線圈和環(huán)向場(chǎng)線圈的主要作用是加熱等離子體
D.為了約束溫度為T的等離子體在真空室內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),所需要的垂直于真空室環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T
發(fā)布:2024/7/5 8:0:9
組卷:97
引用:1
難度:0.6
解析
3.
關(guān)于感生電場(chǎng),下列說(shuō)法中正確的是( ?。?/h2>
A.感生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生
B.恒定的磁場(chǎng)也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)
C.感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律來(lái)判定
D.感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時(shí)針?lè)较?/label>
發(fā)布:2024/8/5 8:0:8
組卷:5
引用:2
難度:0.8
解析
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