1、热点强化14带电粒子在各种复合场中的运动1(2021年诸暨中学月考)(多选)磁流体发电是一项新兴技术如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场图中虚线框部分相当于发电机，把两个极板与用电器相连，则()A用电器中的电流方向从B到AB用电器中的电流方向从A到BC若只断开用电器，发电机两极板间电压增大D若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大【答案】BCD2(多选)质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示离子源S产生的各种不同正离子束(初速度可视为零)，经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入
2、匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点设P到S1的距离为x，则()A若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小B若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大C只要x相同，对应的离子比荷一定相同D只要x相同，对应的离子电荷量一定相同【答案】BC【解析】根据动能定理得qUmv2，根据qvBm，解得r，而x2r，若离子束是同位素，x越大对应的离子质量越大，A错误，B正确；根据x2r，只要x相同，对应的离子的比荷一定相等，D错误，C正确3(多选)如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭
3、缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是()A能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C质谱仪是一种可测定带电粒子比荷的仪器D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大【答案】BCD【解析】在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有qEqvB，解得v，故A错误根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外，故B正确进入偏转磁场后，有qvB0m，解得，可知质谱仪是可以测定带电粒子比荷的仪器，故C正确由上式可知，越
4、靠近狭缝P，r越小，比荷越大，故D正确4(2022届厦门双十中学月考)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为.当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭则元件的()A前表面的电势比后表面的低B前、后表面间的电压U与v无关C前、后表面间的电压U与c成正比D自由电子受到的洛伦兹力大小为【
5、答案】D【解析】由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，A错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有F洛evB，F电eEe，故F洛e，D正确，由evBe则电压UavB，故前后表面的电压与速度有关，与a成正比，B、C错误5(2021年绵阳中学月考)如图所示为等离子体发电机的示意图高温燃烧室产生的大量的正、负离子被加速后垂直于磁场方向喷入发电通道的磁场中在发电通道中有两块相距为d的平行金属板，两金属板外接电阻R.若磁场的磁感应强度为B，等离子体进入磁场时的速度为v，系统稳定时发电通道的电阻为r.则下列表述正确的是()
6、A上金属板为发电机的负极，电路中电流为B下金属板为发电机的正极，电路中电流为C上金属板为发电机的正极，电路中电流为D下金属板为发电机的负极，电路中电流为【答案】C【解析】根据左手定则，正离子受到的洛伦兹力向上，所以上金属板带正电，即上板为正极稳定后有qqvB，解得EdvB，根据闭合电路的欧姆定律得I，C正确6如图所示，在xOy平面内，第三、四象限内有竖直方向的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，将一质量为m，带电量为q的小球从O点正上方y轴上某一点以初速度v0水平向右抛出，小球经过x轴上P点(图中未画出)后进入x轴下方的电磁场区，并沿一段圆弧运动后恰好经过O点，求：(1)匀强电场强度的大小和方向；(2)匀强磁场磁感应强度的大小解：(1)由于小球经过x轴上P点后进入x轴下方做一段圆弧运动后恰好再次经过O点，可以判断小球带负电，在x轴下方做圆周运动，重力与电场力平衡，有mgqE，解得E，电场方向向下(2)设小球做平抛运动的时间为t，到达x轴水平位移为x，则xv0t，设小球进入x轴下方的速度为v，做圆周运动的半径为R，则有qvBm，得R.设小球到达x轴时速度方向与x轴的夹角为，则小球做平抛运动有vsin vygt，x2Rsin ，解得B.