第九章磁場(chǎng)專題強(qiáng)化十帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析1/72過好雙基關(guān)2/72一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)1.復(fù)合場(chǎng)與組合場(chǎng)(1)復(fù)合場(chǎng)：電場(chǎng)、

、重力場(chǎng)共存，或其中某兩場(chǎng)共存.(2)組合場(chǎng)：電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定區(qū)域內(nèi)，并不重合，或在同一區(qū)域，電場(chǎng)、磁場(chǎng)分時(shí)間段或分區(qū)域

出現(xiàn).磁場(chǎng)交替3/722.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)分類(1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或做

直線運(yùn)動(dòng).(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子所受重力與電場(chǎng)力大小

、方向

時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)平面內(nèi)做

運(yùn)動(dòng).勻速相等相反勻速圓周4/72(3)較復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子所受合外力大小和方向均改變，且與初速度方向不在同一條直線上時(shí)，粒子做

變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線.(4)分階段運(yùn)動(dòng)帶電粒子可能依次經(jīng)過幾個(gè)情況不一樣復(fù)合場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生改變，其運(yùn)動(dòng)過程由幾個(gè)不一樣

組成.非勻運(yùn)動(dòng)階段5/72二、電場(chǎng)與磁場(chǎng)組合應(yīng)用實(shí)例裝置原理圖規(guī)律質(zhì)譜儀帶電粒子由靜止被加速電場(chǎng)加速qU＝

，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)qvB＝

，則比荷

＝6/72盤旋加速器交變電流周期和帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)周期，帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過程中每次經(jīng)過D形盒縫隙都會(huì)被加速.由qvB＝得Ekm＝相同7/72三、電場(chǎng)與磁場(chǎng)疊加應(yīng)用實(shí)例裝置原理圖規(guī)律速度選擇器若qv0B＝Eq，即v0＝

，帶電粒子做

運(yùn)動(dòng)勻速8/72電磁流量計(jì)霍爾元件當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直方向上出現(xiàn)_______qvB電勢(shì)差9/72研透命題點(diǎn)10/721.作用測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分離同位素儀器.2.原理(如圖1所表示)命題點(diǎn)一質(zhì)譜儀原理和分析基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透圖111/7212/72例1

一臺(tái)質(zhì)譜儀工作原理如圖2所表示.大量帶電荷量為＋q，質(zhì)量為2m離子飄入電壓為U0加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為0，經(jīng)加速后，經(jīng)過寬為L(zhǎng)狹縫MN沿著與磁場(chǎng)垂直方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最終打到攝影底片上.圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N時(shí)離子運(yùn)動(dòng)軌跡.不考慮離子間相互作用.(1)求離子打在底片上位置到N點(diǎn)最小距離x；答案解析圖213/72解析設(shè)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為r1，依據(jù)幾何關(guān)系x＝2r1－L，14/72(2)在圖中用斜線標(biāo)出磁場(chǎng)中離子經(jīng)過區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處寬度d.答案解析15/72解析如圖所表示，最窄處位于過兩虛線交點(diǎn)垂線上16/72答案變式1

(·全國(guó)卷Ⅰ·15)當(dāng)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍離子，其示意圖如圖3所表示，其中加速電壓恒定.質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng).若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來12倍.此離子和質(zhì)子質(zhì)量比約為A.11 B.12 C.121 D.144圖3√解析17/7218/721.結(jié)構(gòu)：如圖4所表示，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，D形盒縫隙處接交流電源.2.原理：交流電周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)周期相等，使粒子每經(jīng)過一次D形盒縫隙，粒子被加速一次.命題點(diǎn)二盤旋加速器原理和分析能力考點(diǎn)師生共研圖419/7220/72例2

(多項(xiàng)選擇)勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出盤旋加速器，工作原理示意圖如圖5所表示.置于真空中D形金屬盒半徑為R，兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力影響.則以下說法正確是A.質(zhì)子被加速后最大速度不可能超出2πRfB.質(zhì)子離開盤旋加速器時(shí)最大動(dòng)能與加速電壓U成正比C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為

∶1D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，經(jīng)該盤旋加速器加速各種粒子

最大動(dòng)能不變√圖5√答案解析21/72因經(jīng)盤旋加速器加速粒子最大動(dòng)能Ekm＝2mπ2R2f

2與m、R、f均相關(guān)，故D錯(cuò)誤.22/72變式2如圖6甲所表示是用來加速帶電粒子盤旋加速器示意圖，其關(guān)鍵部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)動(dòng)能Ek隨時(shí)間t改變規(guī)律如圖乙所表示.忽略帶電粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)間，則以下判斷中正確是A.在Ek－t圖象中應(yīng)有t4－t3<t3－t2<t2－t1B.加速電壓越大，粒子最終取得動(dòng)能

就越大C.粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能一定越大D.要想粒子取得最大動(dòng)能增大，可增加D形盒面積圖6√答案解析23/72解析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期與速度大小無關(guān)，所以，在Ek－t圖中應(yīng)有，t4－t3＝t3－t2＝t2－t1，A錯(cuò)誤；24/72變式3盤旋加速器工作原理如圖7甲所表示，置于真空中D形金屬盒半徑為R，兩盒間狹縫間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，被加速粒子質(zhì)量為m，電荷量為＋q，加在狹縫間交變電壓如圖乙所表示，電壓值大小為U0，周期T＝.一束該粒子在t＝0～

時(shí)間內(nèi)從A處均勻地飄入狹縫，其初速度視為零.現(xiàn)考慮粒子在狹縫中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，假設(shè)能夠出射粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運(yùn)動(dòng)，不考慮粒子間相互作用.求：圖725/72(1)出射粒子動(dòng)能Ek；答案解析26/72(2)粒子從飄入狹縫至動(dòng)能到達(dá)Ek所需總時(shí)間t0.解析設(shè)粒子被加速n次到達(dá)動(dòng)能Ek，則Ek＝nqU0.答案解析27/72共同特點(diǎn)：當(dāng)帶電粒子(不計(jì)重力)在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，qvB＝qE.1.速度選擇器

命題點(diǎn)三電場(chǎng)與磁場(chǎng)疊加應(yīng)用實(shí)例分析基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透圖8(1)平行板中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直.(如圖8)28/72(2)帶電粒子能夠沿直線勻速經(jīng)過速度選擇器條件是qvB＝qE，即v＝.(3)速度選擇器只能選擇粒子速度，不能選擇粒子電性、電荷量、質(zhì)量.(4)速度選擇器含有單向性.29/72例3如圖9所表示是一速度選擇器，當(dāng)粒子速度滿足v0＝

時(shí)，粒子沿圖中虛線水平射出；若某一粒子以速度v射入該速度選擇器后，運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中實(shí)線，則關(guān)于該粒子說法正確是A.粒子射入速度一定是v>B.粒子射入速度可能是v<C.粒子射出時(shí)速度一定大于射入速度D.粒子射出時(shí)速度一定小于射入速度答案圖9√30/722.磁流體發(fā)電機(jī)圖10(1)原理：如圖10所表示，等離子氣體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集在A、B板上，產(chǎn)生電勢(shì)差，它能夠把離子動(dòng)能經(jīng)過磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電能.(2)電源正、負(fù)極判斷：依據(jù)左手定則可判斷出圖中B是發(fā)電機(jī)正極.31/72(3)電源電動(dòng)勢(shì)U：設(shè)A、B平行金屬板面積為S，兩極板間距離為l，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子氣體電阻率為ρ，噴入氣體速度為v，板外電阻為R.當(dāng)正、負(fù)離子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，兩極板間到達(dá)最大電勢(shì)差為U(即電源電動(dòng)勢(shì))，則q＝qvB，即U＝Blv.(4)電源內(nèi)阻：r＝ρ.(5)回路電流：I＝.32/72例4

(多項(xiàng)選擇)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，圖11是它示意圖，平行金屬板A、C間有一很強(qiáng)磁場(chǎng)，將一束等離子體(即高溫下電離氣體，含有大量正、負(fù)帶電離子)噴入磁場(chǎng)，兩極板間便產(chǎn)生電壓，現(xiàn)將A、C兩極板與電阻R相連，兩極板間距離為d，正對(duì)面積為S，等離子體電阻率為ρ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直磁場(chǎng)方向射入A、C兩板之間，則穩(wěn)定時(shí)以下說法中正確是A.極板A是電源正極B.電源電動(dòng)勢(shì)為BdvC.極板A、C間電壓大小為D.回路中電流為√圖11√答案解析33/72解析等離子體噴入磁場(chǎng)，帶正電離子因受到向下洛倫茲力而向下偏轉(zhuǎn)，帶負(fù)電離子向上偏轉(zhuǎn)，即極板C是電源正極，A錯(cuò)；34/723.電磁流量計(jì)(1)流量(Q)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間流過導(dǎo)管某一截面導(dǎo)電液體體積.(2)公式：Q＝Sv；S為導(dǎo)管橫截面積，v是導(dǎo)電液體流速.(3)導(dǎo)電液體流速(v)計(jì)算如圖12所表示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有能夠?qū)щ娨后w向右流動(dòng).導(dǎo)電液體中自由電荷(正、負(fù)離子)在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差，當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間電勢(shì)差(U)到達(dá)最大，由q＝qvB，可得v＝.圖1235/7236/72例5

(多項(xiàng)選擇)為了測(cè)量某化工廠污水排放量，技術(shù)人員在該廠排污管末端安裝了如圖13所表示流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a＝1m、b＝0.2m、c＝0.2m，左、右兩端開口，在垂直于前、后面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1.25T勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在上、下兩個(gè)面內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿裝置以某一速度從左向右勻速流經(jīng)該裝置時(shí)，用電壓表測(cè)得兩個(gè)電極間電壓U＝1V.且污水流過該裝置時(shí)受到阻力作用，阻力Ff＝kLv，其中百分比系數(shù)k＝15N·s/m2，L為污水沿流速方向長(zhǎng)度，v為污水流速.以下說法中正確是A.金屬板M電勢(shì)不一定高于金屬板N電勢(shì)，因?yàn)槲鬯?/p>

負(fù)離子較多B.污水中離子濃度高低對(duì)電壓表示數(shù)也有一定影響C.污水流量(單位時(shí)間內(nèi)流出污水體積)Q＝0.16m3/sD.為使污水勻速經(jīng)過該裝置，左、右兩側(cè)管口應(yīng)施加壓強(qiáng)差為Δp＝1500Pa答案解析圖13√√37/72解析依據(jù)左手定則，知負(fù)離子所受洛倫茲力方向向下，則負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn)，N板帶負(fù)電，M板帶正電，則N板電勢(shì)比M板電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；38/7239/724.霍爾效應(yīng)原理和分析(1)定義：高為h、寬為d導(dǎo)體(自由電荷是電子或正電荷)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，當(dāng)電流經(jīng)過導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體上表面A和下表面A′之間產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，此電壓稱為霍爾電壓.(2)電勢(shì)高低判斷：如圖14，導(dǎo)體中電流I向右時(shí)，依據(jù)左手定則可得，若自由電荷是電子，則下表面A′電勢(shì)高.若自由電荷是正電荷，則下表面A′電勢(shì)低.圖1440/7241/72例6中國(guó)科學(xué)家發(fā)覺了量子反常霍爾效應(yīng)，楊振寧稱這一發(fā)覺是諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)結(jié)果.如圖15所表示，厚度為h、寬度為d金屬導(dǎo)體，當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，在導(dǎo)體上、下表面會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).以下說法正確是A.上表面電勢(shì)高于下表面電勢(shì)B.僅增大h時(shí)，上、下表面電勢(shì)差增大C.僅增大d時(shí)，上、下表面電勢(shì)差減小D.僅增大電流I時(shí)，上、下表面電勢(shì)差減小答案解析圖15√42/72解析因電流方向向右，則金屬導(dǎo)體中自由電子是向左運(yùn)動(dòng)，依據(jù)左手定則可知上表面帶負(fù)電，則上表面電勢(shì)低于下表面電勢(shì)，A錯(cuò)誤；43/72課時(shí)作業(yè)44/721.在如圖1所表示平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直.一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子A.一定帶正電B.速度v＝C.若速度v＞

，粒子一定不能從板間射出D.若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng)答案解析12345678910111213雙基鞏固練√圖145/72解析粒子帶正電和負(fù)電均可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；12345678910111213若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，所受電場(chǎng)力和洛倫茲力方向相同，不能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.46/722.(多項(xiàng)選擇)如圖2所表示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，使a、b兩板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)E，右邊有一塊擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里.從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子(不計(jì)重力)，這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成三束，則以下判斷正確是A.這三束正離子速度一定不相同B.這三束正離子比荷一定不相同C.a、b兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由a指向bD.若這三束離子改為帶負(fù)電而其它條件不變，則

仍能從d孔射出√圖2答案解析12345678910111213√√47/72解析因?yàn)槿x子在兩極板間都是沿直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力等于洛倫茲力，能夠判斷三束正離子速度一定相同，且電場(chǎng)方向一定由a指向b，A錯(cuò)誤，C正確；在右側(cè)磁場(chǎng)中三束正離子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑不一樣，可知這三束正離子比荷一定不相同，B項(xiàng)正確；若將這三束離子改為帶負(fù)電，而其它條件不變情況下分析受力可知，三束離子在兩板間仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，仍能從d孔射出，D項(xiàng)正確.1234567891011121348/723.(·山東濟(jì)寧模擬)為監(jiān)測(cè)某化工廠含有離子污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測(cè)裝置，該裝置關(guān)鍵部分是一個(gè)用絕緣材料制成空腔，其寬和高分別為b和c，左、右兩端開口與排污管相連，如圖3所表示.在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在空腔前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為a相互平行且正正確電極M和N，M、N與內(nèi)阻為R電流表相連.污水從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電流表將顯示出污水排放情況.以下說法中錯(cuò)誤是A.M板比N板電勢(shì)低B.污水中離子濃度越高，則電流表示數(shù)越小C.污水流量越大，則電流表示數(shù)越大D.若只增大所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，則電流表示數(shù)

也增大答案√12345678910111213圖3解析49/72解析污水從左向右流動(dòng)時(shí)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向N板和M板偏轉(zhuǎn)，故N板帶正電，M板帶負(fù)電，A正確.1234567891011121350/724.(多項(xiàng)選擇)如圖4是質(zhì)譜儀工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子經(jīng)過狹縫P和統(tǒng)計(jì)粒子位置膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0勻強(qiáng)磁場(chǎng).以下表述正確是A.質(zhì)譜儀是分析同位素主要工具B.速度選擇器中磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外C.能經(jīng)過狹縫P帶電粒子速率等于D.粒子打在膠片上位置越靠近狹縫P，粒子比荷

越小答案12345678910111213圖4√√√解析51/72解析質(zhì)譜儀是分析同位素主要工具，A正確.在速度選擇器中，帶電粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力在粒子沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)等大反向，結(jié)合左手定則可知B正確.1234567891011121352/725.醫(yī)生做一些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)經(jīng)過動(dòng)脈血流速度.電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S組成，磁極間磁場(chǎng)是均勻.使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖5所表示.因?yàn)檠褐姓?fù)離子隨血液一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差.在到達(dá)平衡時(shí)，血管內(nèi)部電場(chǎng)可看做是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中離子所受電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力協(xié)力為零.在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)間距離為3.0mm，血管壁厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間電勢(shì)差為160μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.040T.則血流速度近似值和電極a、b正負(fù)為A.1.3m/s，a正、b負(fù) B.2.7m/s，a正、b負(fù)C.1.3m/s，a負(fù)、b正 D.2.7m/s，a負(fù)、b正圖5答案12345678910111213√53/726.利用霍爾效應(yīng)制作元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域.如圖6是霍爾元件工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件工作面向下，通入圖示方向電流I，C、D兩側(cè)就會(huì)形成電勢(shì)差UCD，以下說法中正確是A.電勢(shì)差UCD僅與材料相關(guān)B.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，C、D兩面電勢(shì)差變大C.若霍爾元件中定向移動(dòng)是自由電子，則電勢(shì)差UCD>0D.在測(cè)定地球赤道上方地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件工作面應(yīng)保持水平方向圖6答案解析12345678910111213√54/7212345678910111213若僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，則C、D兩面電勢(shì)差增大，選項(xiàng)B正確；若霍爾元件中定向移動(dòng)是自由電子，由左手定則可知，電子將向C側(cè)偏轉(zhuǎn)，則電勢(shì)差UCD<0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；地球赤道上方地磁場(chǎng)方向?yàn)樗椒较颍ぷ髅嬉c磁場(chǎng)方向垂直，故元件工作面應(yīng)保持豎直方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.55/727.(多項(xiàng)選擇)(·四川成都調(diào)研)如圖7，為探討霍爾效應(yīng)，取一塊長(zhǎng)度為a、寬度為b、厚度為d金屬導(dǎo)體，給金屬導(dǎo)體加與前后側(cè)面垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，且通以圖示方向電流I時(shí)，用電壓表測(cè)得導(dǎo)體上、下表面M、N間電壓為U.已知自由電子電荷量為e.以下說法中正確是A.M板比N板電勢(shì)高B.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多，電壓表示

數(shù)越大C.導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)速度為v＝D.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為圖7答案解析12345678910111213√√56/72解析電流方向向右，電子定向移動(dòng)方向向左，依據(jù)左手定則判斷可知，電子所受洛倫茲力方向向上，則M板積累了電子，M、N之間產(chǎn)生向上電場(chǎng)，所以M板比N板電勢(shì)低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.電子定向移動(dòng)相當(dāng)于長(zhǎng)度為d導(dǎo)體垂直切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電壓表讀數(shù)U等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，則有U＝E＝Bdv，可見，電壓表示數(shù)與導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由U＝E＝Bdv得，自由電子定向移動(dòng)速度為v＝

，選項(xiàng)C正確；1234567891011121357/728.(多項(xiàng)選擇)(·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ·20)圖8為某磁譜儀部分構(gòu)件示意圖.圖中，永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場(chǎng).硅微條徑跡探測(cè)器能夠探測(cè)粒子在其中運(yùn)動(dòng)軌跡.宇宙射線中有大量電子、正電子和質(zhì)子.當(dāng)這些粒子從上部垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，以下說法正確是A.電子與正電子偏轉(zhuǎn)方向一定不一樣B.電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑一定相同C.僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D.粒子動(dòng)能越大，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越小√答案解析12345678910111213綜合提升練圖8√58/72解析依據(jù)左手定則，電子、正電子進(jìn)入磁場(chǎng)后所受洛倫茲力方向相反，故二者偏轉(zhuǎn)方向不一樣，選項(xiàng)A正確；12345678910111213對(duì)于質(zhì)子、正電子，它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不能確定mv大小，故選項(xiàng)C正確；59/729.如圖9所表示是醫(yī)用盤旋加速器示意圖，其關(guān)鍵部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連.現(xiàn)分別加速氘核和氦核.以下說法中正確是A.它們最大速度相同B.它們最大動(dòng)能相同C.兩次所接高頻電源頻率不相同D.僅增大高頻電源頻率可增大粒子最大動(dòng)能答案解析12345678910111213圖9√60/721234567891011121361/721234567891011121362/7210.速度相同一束粒子(不計(jì)重力)由左端射入質(zhì)譜儀后運(yùn)動(dòng)軌跡如圖10所表示，則以下相關(guān)說法中正確是A.該束粒子帶負(fù)電B.速度選擇器P1極板帶負(fù)電C.能經(jīng)過狹縫S0粒子速度等于D.粒子打在膠片上位置越靠近狹縫S0，則粒子

比荷越小答案解析12345678910111213圖10√63/72解析依據(jù)該束粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2時(shí)向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則判斷出該束粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，由左手定則知洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力方向豎直向下，因粒子帶正電，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，速度選擇器P1極板帶正電，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；1234567891011121364/721234567891011121365/7211.(多項(xiàng)選擇)如圖11所表示為一個(gè)質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)，在中心線處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線經(jīng)過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上Q點(diǎn).不計(jì)粒子重力.以下說法正確是A.極板M比極板N電勢(shì)高B.加速電場(chǎng)電壓U＝ERC.直徑PQ＝2BD