第八節電磁學儀器需要掌握的內容1.回旋加速器主要考點?；匦铀倨骺茧妶黾铀俅艌銎D。（1）由公式r=mvqB（2）由動能定理的到Uq==12mv22-12mv12=12m(v22.質譜儀主要考點。質譜儀通過速度選擇器以及偏轉磁場組成，用于區分同位素。通過電磁場組成的速度選擇器原理是要求電場力以及洛倫茲力相等，滿足Eq=qBv,推導出v=EB霍爾元件主要考點。霍爾元件通過電磁原理得到電壓與電流之間的關系（1）判斷電勢高低。當元件為導體時，載流子為電子帶負電運動方向與電流方向相反。當元件為半導體時，載流子為空穴帶正電運動方向與電流方向相同。當元件為鹽溶液時，載流子為正負電荷，正電荷移動方向與電流相同，負電荷移動方向與電流方向相反。通過左手定則可以判斷粒子偏轉方向。（2）通過Eq=qBv推導出vB=E。其中的E為電場強度用E=Ud4.電磁流量計主要考點。原件可以得到電壓值與流量值的關系。（1）判斷電勢高低。內部流動的為等離子溶液，含有正負離子。通過左手定則可以判斷粒子偏轉方向。（2）通過Eq=qBv推導出vB=E。其中的E為電場強度用E=Ud5磁流體發電機主要考點。等離子溶液流過原件可以提供電動勢，作為電路中的電源。（1）通過Eq=qBv推導出vB=E。其中的E為電場強度用E=Ud（2）有電流在溶液中流動時會受到磁場的安培力作用，速度會減慢，溶液的機械能轉化為電能。經典習題多選題1．如圖所示，甲是回旋加速器的原理圖，乙是研究自感現象的實驗電路圖，丙是歐姆表的內部電路圖，丁圖是速度選擇器，下列說法正確的是（

）A．甲圖是加速帶電粒子的裝置，其加速電壓越大，帶電粒子最后獲得的速度不變B．乙圖電路開關斷開瞬間，燈泡A可能會突然閃亮一下C．丙圖在測量電阻時，電流從A經過R流向BD．丁圖中電子從右向左運動時，可能是直線運動單選題2．磁流體發電機可簡化為如下模型：兩塊長、寬分別為a、b的平行板，彼此相距L，板間通入已電離的速度為v的氣流，兩板間存在一磁感應強度大小為B的磁場，磁場方向與兩板平行，并與氣流垂直，如圖所示。把兩板與外電阻R連接起來，在磁場力作用下，氣流中的正、負離子分別向兩板移動形成電流。設該氣流的導電率（電阻率的倒數）為σ，則（）A．該磁流體發電機模型的內阻為B．產生的感應電動勢為E＝BavC．該磁流體發電機模型的路端電壓為D．流過外電阻R的電流強度I＝單選題3．如圖所示，一束質量、速度和電荷量不全相等的離子，經過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場中并分裂為A、B兩束，下列說法正確的是（）A．組成A束和B束的離子都帶負電B．組成A束和B束的離子質量一定不同C．A束離子的比荷大于B束離子的比荷D．速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外單選題4．如圖是回旋加速器的示意圖，D形金屬盒分別接高頻交流電源，D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，忽略粒子在電場中的運動時間，下列說法中正確的有（）A．粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑無關B．粒子射出時的最大動能與電場加速電壓有關C．粒子在回旋加速器中運動的時間與D形金屬盒半徑無關D．粒子在回旋加速器中運動的時間與電場加速電壓有關單選題5.筆記本電腦機身和顯示屏分別裝有霍爾元件和磁體，實現開屏變亮，合屏熄滅，如圖甲所示。圖乙為其中的霍爾元件，其長、寬、高分別為a、b、c，元件中的載流子為自由電子，打開和合上顯示屏時，霍爾元件中電流I保持不變，當合上顯示屏時，水平放置的霍爾元件處于豎直向下的勻強磁場中，前、后表面間產生電壓U，當電壓達到某一臨界值時，屏幕自動熄滅。下列說法正確的是（）A.該霍爾元件的電阻為B.打開顯示屏的過程中，元件前、后表面間的電壓變大C.合上顯示屏的過程中，元件前表面的電勢比后表面的高D.若磁場變強，可能閉合屏幕時無法熄屏單選題6．如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環形區域內存在垂直紙面向外、磁感應強度大小可調的均勻磁場（環形區域的寬度非常小）質量為、電荷量為的粒子可在環中做半徑為的圓周運動。、為兩塊中心開有小孔的距離很近的極板，原來電勢均為零，每當帶電粒子經過板準備進入之間時，板電勢升高為，板電勢仍保持為零，粒子在兩板間的電場中得到加速。每當粒子離開板時，板電勢又降為零。粒子在電場中一次次加速下動能不斷增大，而在環形磁場中繞行半徑不變。（設極板間距遠小于）下列說法正確的是（）A．粒子從板小孔處由靜止開始在電場力作用下加速，繞行圈后回到板時獲得的總動能為B．粒子在繞行的整個過程中，每一圈的運動時間不變C．為使粒子始終保持在半徑為的圓軌道上運動，磁場的磁感應強度大小必須周期性遞減D．粒子從板小孔處由靜止開始在電場力作用下加速，繞行第圈時的磁感應強度為單選題7．回旋加速器是一種加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻電源的兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示。下列說法中正確的是（）

A．只增大金屬盒的半徑，帶電粒子離開加速器的動能不變B．只增大磁場的磁感應強度，接交流電源的周期變大C．只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子離開加速器時的動能增大D．只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子在加速器中運動的時間變小多選題8．在一個很小的矩形的半導體（例如砷化銦）薄片上制作上四個電極E、F、M、N，即成為一霍爾元件。制作時在E、F間通入恒定電流I、同時外加與薄片垂直的勻強磁場B，此時，薄片中的載流子（不妨設其為負電荷）就會在洛倫茲力作用下，向著與電流和磁場都垂直的方向漂移（偏轉），于是M、N間出現了電壓UH；則（）

A．M點電勢高于N點電勢B．M點電勢低于N點電勢C．保持電流I恒定，則M、N間的電壓與磁感應強度B成正比D．其他條件不變，將半導體薄片改為NaCl水溶液時，電勢結果仍然一樣單選題9．日本福島核電站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解。利用質譜儀可分析碘的各種同位素，如圖所示，電荷量均為＋q的碘131和碘127質量分別為m1和m2，它們從容器A下方的小孔S1進入電壓為U的加速電場（入場速度忽略不計），經電場加速后從S2小孔射出，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片上。下列說法正確的是（

）A．磁場的方向垂直于紙面向里B．碘131進入磁場時的速率為C．碘131與碘127在磁場中運動的時間差值為D．打到照相底片上的碘131與碘127之間的距離為單選題10．利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域，如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的表面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差UCD，下列說法中正確的是（）A．霍爾元件的上下表面的距離越大，UCD越大B．若霍爾元件的載流子是正電荷，則電勢差UCD<0C．僅增大電流I時，電勢差UCD不變D．如果僅將霍爾元件改為電解質溶液，其他條件不變，UCD=0多選題11．回旋加速器的工作原理如圖所示。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間接電壓為U的交流電源。中心A處的粒子源產生的帶電粒子，初速度可視為0，在兩盒之間被電場加速。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強磁場B中，粒子在磁場中做勻速圓周運動。忽略兩盒縫之間的距離。已知粒子被第一次加速后，經過時間t，再次到達盒縫處，與A的距離為d。則（）A．電場變化的周期為tB．粒子被2次加速后，再次經過盒縫時，與A的距離為dC．粒子的最大動能與金屬盒半徑R有關，與加速電壓U無關D．粒子在加速器中運動的時間與加速電壓U、金屬盒半徑R均有關單選題12．醫生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時，血管內部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監測中，兩觸點間的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160μV，磁感應強度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為（）A．1.3m/s，a負、b正B．2.7m/s，a正、b負C．1.3m/s，a正、b負D．2.7m/s，a負、b正多選題13．利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差，下列說法中正確的是（）A．若元件的載流子是自由電子，則D側面電勢高于C側面電勢B．若元件的載流子是自由電子，則C側面電勢高于D側面電勢C．在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直D．在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平單選題14．利用質譜儀可以分析同位素，如圖所示，電荷量均為q的同位素碘131和碘127質量分別為m1和m2，從容器A下方的小孔S1進入電勢差為U的電場，初速度忽略不計，經電場加速后從S2射出，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。則照相底片上碘131和碘127與S2之間的距離之比為（）A． B． C． D．多選題15．不計重力的負粒子能夠在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過。設產生勻強電場的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強磁場的磁感應強度為B，粒子帶電荷量為q，進入速度為v，以下說法正確的是（）A．若，則粒子向上偏B．若同時減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線穿過C．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子動能一定減小D．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子的動能有可能不變單選題16．利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差UCD，已知該元件的載流子為自由電子，下列說法中不正確的是A．電勢差UCD＞0B．電勢差UCD＜0C．形成電勢差UCD是因載流子受到磁場力而偏轉D．電勢差UCD穩定時，是因電場力與磁場力達到平衡單選題17．如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是（）

A．甲圖可通過增加電壓U來增大粒子的最大動能B．乙圖可通過增加等離子體的流速來增大電源電動勢C．丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側沿直線勻速通過速度選擇器D．丁圖中產生霍爾效應時，若載流子帶負電，穩定時都是D板電勢高單選題18．速度選擇器是質譜儀的重要組成部分，它可以將具有某一速度的粒子挑選出來。圖中左右兩個豎直的金屬板分別與電源的負極和正極相連，金屬板內部的勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應強度為B。一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過速度選擇器，然后通過平板S上的狹縫P進入另一磁感應強度為的勻強磁場，最終打在A點上。不計粒子的重力。下列表述正確的是（）A．粒子帶負電B．速度選擇器中的磁場方向為垂直于紙面向外C．能沿直線通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D．所有打在A點的粒子的質量都相同單選題19．某同學設計了一種靜電除塵裝置,如圖甲所示，其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料．圖乙是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒為U的高壓直流電源相連．帶負電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0,當碰到下板后其所帶電荷被中和,同時被收集．將被收集塵埃的數量與進入矩形通道塵埃的數量的比值稱為除塵率．不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用．要增大除塵率,則下列措施可行的是：

（

）A．只增大電壓U B．只增大高度dC．只增大長度L D．只增大塵埃被吸入水平速度v0多選題20．如圖所示，長方體玻璃水槽中盛有的水溶液，在水槽左、右側壁內側各裝一導體片，使溶液中通入沿x軸正向的電流I，沿y軸正向加恒定的勻強磁場B。圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前、后兩內側面，則（）A．a處電勢等于b處電勢B．a處離子濃度大于b處離子濃度C．溶液的上表面電勢高于下表面的電勢D．溶液的上表面處的離子濃度大于下表面處的離子濃度多選題21．如圖所示，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場（磁感應強度為B）和勻強電場（電場強度為E）組成的速度選擇器，然后粒子通過平板S上的狹縫P進入另一勻強磁場（磁感應強度為B′），最終打在A1A2上，下列表述正確的是（）A．粒子帶負電B．所有打在A1A2上的粒子，在磁感應強度為B′的磁場中的運動時間都相同C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D．粒子打在A1A2的位置越靠近P，粒子的比荷越大單選題22．如圖為霍爾元件原理圖，其霍爾電壓與電流和磁感應強度的關系可用公式表示，其中叫霍爾系數。根據你所學過的物理知識，判斷下列說法正確的是（）A．霍爾元件上表面電勢一定高于下表面電勢B．公式中的指元件上下表面間的距離C．霍爾系數是一個沒有單位的常數D．霍爾系數的單位是單選題23．如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。A板帶正電荷，B板帶等量負電荷，電場強度為E：磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B1。平行金屬板右側有一擋板M，中間有小孔，是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場應強度為。為磁場邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角，，現有大量質量均為m，含有各種不同電荷量、不同速度的帶電粒子（不計重力），自O點沿方向進入電磁場區域，其中有些粒子沿直線方向運動，并進入勻強磁場中，則能擊中絕緣板的粒子中，所帶電荷量的最大值為（）A． B．C． D．單選題24．在筆記本電腦的機身與顯示屏的對應部位，分別裝有磁體和霍爾元件。開啟顯示屏，磁體的磁場遠離霍爾元件，元件不工作，屏幕正常顯示：閉合顯示屏，磁體的磁場靠近使得霍爾元件工作，屏幕熄滅，電腦也休眠。如圖所示，一塊長為a、寬為c、高為d的長方體霍爾元件，當有電流I沿長度方向流過，且有垂直于上表面、方向向上的磁感應強度為B的勻強磁場作用時，元件的前、后表面間形成電勢差為U。電勢差U控制屏幕的熄滅。已知電流I是電子定向移動形成的，電子電荷量為e，單位體積內的電子數目為n，下列說法正確的是（）A．前表面的電勢比后表面的高 B．前后表面間的電勢差為C．自由電子所受靜電力的大小為 D．自由電子所受洛倫茲力大小為多選題25．如圖所示，含有H、H、He的帶電粒子束從小孔O1處射入速度選擇器，沿直線O1O2運動的粒子在小孔O2處射出后垂直進入偏轉磁場，最終打在P1、P2兩點，則（）A．打在P1點的粒子是HeB．打在P2點的粒子是H和HeC．O2P2的長度是O2P1長度的2倍D．粒子在偏轉磁場中運動的時間都相等多選題26．如圖為一除塵裝置的截面圖，平板M、N的長度及其間距均為d，兩板間存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度的大小為B。工作時，大量質量為m、帶電量為q的帶電塵埃，以平行極板的相同速度進入兩板間，在磁場作用下就會被平板吸附。當帶電塵埃以速度進入磁場時，貼近N板入射的塵埃恰好打在M板右邊緣，塵埃全部被平板吸附，即除塵效率為，不計塵埃的重力，下列說法正確的是（

）A．帶電塵埃帶正電B．帶電塵埃進入磁場速度C．若塵埃速度變為了，該裝置的除塵效率是D．若塵埃速度變為了，該裝置的除塵效率是多選題27．某一質譜儀原理如圖所示，區域Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為；區域Ⅱ為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為，兩板間距離為d；區域Ⅲ為偏轉分離器，磁感應強度為。今有一質量為m、電荷量為q的粒子（不計重力），由靜止經加速電場加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A．粒子帶負電B．粒子離開加速器時的速度大小C．速度選擇器兩板間的電壓D．粒子在分離器中做勻速圓周運動的半徑28．回旋加速器的工作原理如圖1所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間狹縫的間距為d，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，被加速粒子的質量為m，電荷量為，加在狹縫間的交變電壓如圖所示，電壓為，周期，一束該種粒子在時間內從A處均勻地飄入狹縫，其初速度視為零，現不考慮粒子在狹縫中的運動時間，不考慮粒子間的相互作用，不考慮粒子從最后一次加速至從引出裝置射出過程的時間，求：（1）粒子獲得的最大動能；（2）粒子從飄入狹縫至動能達到所需的總時間。（表達式中不能出現T）29．如圖所示，已知截面為矩形的管道長度為l，寬度為a，高度為b。其中相距為a的兩側面是電阻可忽略的導體，該兩側導體與某種金屬直導體MN連成閉合電路，相距為b的頂面和底面是絕緣體，將電阻率為的水銀沿圖示方向通過矩形導管，假設沿流速方向上管道任意橫截面上各點流速相等，且水銀流動過程中所受管壁阻力與水銀流速成正比。為使水銀在管道中勻速流過，就需要在管道兩端加上壓強差。初始狀態下，整個空間范圍內無磁場，此時測得在管道兩端加上大小為的壓強差時水銀的流速為，則：（1）求水銀受到摩擦力與其流速的比例系數k；（2）在管道上加上垂直于兩絕緣面，方向向上，磁感應強度大小為B的勻強磁場時，已知金屬直導體電阻為R，若仍要保持水銀的流速為不變，求此時管道兩端的壓強差p；30．磁流體發電技術是一種新型的高效發電方式，產生的環境污染少，圖中表示出了它的發電原理。在兩面積足夠大的平行金屬極板M、N之間有垂直紙面向里、磁感應強度大小為的勻強磁場，將一束一價正離子流以速度沿垂直于的方向噴入磁場，在M、N兩板間便產生電壓。如果把M、N和用電器連接，M、N就是一個直流電源的兩個電極，若M、N兩板之間距離為d，元電荷電量為，定值電阻被短接時，閉合開關S電路中電流為?；卮鹣铝袉栴}：（1）判斷直流電源的兩個電極M、N的極性并計算發電機的內阻；（2）當正確連接定值電阻R并閉合開關S后，求在t時間內打在極板上的離子。31．如圖甲所示，是一臺質譜儀的簡化結構模型。大量質量為、電荷量為的粒子（即核），從容器A下方飄入電勢差為的加速電場中，其初速度可視為0。若偏轉電場不加電壓，粒子經加速后，將沿偏轉電場的中軸線（圖中虛線路徑）出射后緊跟著馬上垂直屏的方向射入一垂直紙面向外的勻強磁場中，經磁場偏轉后擊中屏?，F在偏轉電場兩極間加上如圖乙所示隨時間變化的電壓，其中遠大于粒子經過偏轉電場的時間。偏轉電場兩板間寬度，兩極板正對區域可視為勻強電場，正對區域以外的電場忽略不計。不計粒子所受重力和阻力，求：（1）粒子出加速電場時速度的大小；（2）為使粒子經偏轉電場后能全部進入偏轉磁場，偏轉電場極板長度的取值范圍；（3）當偏轉電場極板長度時，若容器中除了題干中已知的粒子外，還存在另一種粒子氚核，為使兩種粒子均能擊中屏且擊中屏的位置沒有重疊，則偏轉磁場的磁感應強度不能超過多少？32．一束硼離子以不同的初速度，沿水平方向經過速度選擇器，從O點進入方向垂直紙面向外的勻強偏轉磁場區域，分兩束垂直打在O點正下方的離子探測板上P1和P2點，測得OP1：OP2=2：3，如圖甲所示．速度選擇器中勻強電場的電場強度為E，勻強磁場的磁感應強度為B1，偏轉磁場的磁感應強度為B2．若撤去探測板，在O點右側的磁場區域中放置云霧室，離子運動軌跡如圖乙所示．設離子在云霧室中運動時受到的阻力Ff=kq，式中k為常數，q為離子的電荷量．不計離子重力．求（1）硼離子從O點射出時的速度大小；（2）兩束硼離子的電荷量之比；（3）兩種硼離子在云霧室里運動的路程之比．33．半導體有著廣泛的應用，人們通過離子注入的方式優化半導體以滿足不同的需求。離子注入系統的原理簡化如圖所示。質量為m、電荷量為q的正離子經電場加速后從中點P垂直OE射入四分之一環形勻強磁場，環形磁場圓心為O，內環半徑，外環半徑，磁場方向垂直紙面向里。當磁感應強度為時，離子恰好垂直邊界從中點Q射出。不考慮離子重力以及離子間的相互作用。求：（1）加速電場M、N兩板間的電壓；（2）為使離子能夠到達G1G面，環形區域內磁場的磁感應強度的最大值B1。

答案第八節1．AB【詳解】A．根據得粒子的最大速度可知最大速度與加速電壓無關，只和磁場區域的半徑有關；故A正確；B．開關斷開的瞬間，由于線圈對電流有阻礙作用，通過線圈的電流會通過燈泡A，所以燈泡A不會立即熄滅，若斷開前，通過電感的電流大于燈泡的電流，斷開開關后，燈泡會閃亮一下然后逐漸熄滅。若斷開前，通過電感的電流小于等于燈泡的電流，斷開開關后，燈泡不會閃亮一下，故B正確；C．丙圖為多用電表的歐姆擋；需要進行歐姆調零，測量的電流都是從正極出發流過黑表筆，流過電阻R，最后從紅表筆進表到電源的負極，故C錯誤；D．丁圖利用了速度選擇器的原理，電子從右向左運動時，洛倫茲力和電場力都向上，則向上偏轉；此裝置只能從左向右選擇速度，故D錯誤。故選AB?！军c睛】本題考查了回旋加速器、自感現象、多用電表的使用以及速度選擇題的原理等基礎知識點，關鍵要理解各種現象的原理，即可輕松解決。2．D【詳解】根據左手定則知正電荷向上偏，負電荷向下偏，上極板帶正電，下極板帶負電，最終電荷處于平衡有解得電動勢為E=BLv內電阻為根據閉合電路歐姆定律有那么路端電壓為綜上所述，故D正確，ABC錯誤。故選D。3．C【詳解】A．由左手定則結合帶電粒子在磁場中偏轉的方向知，A、B束離子均帶正電，故A錯誤；BC．A、B束離子的速度相同，而A束離子在磁場中的偏轉半徑較小，由知A束離子的比荷大于B束離子的比荷，而它們的電荷量關系未知，則無法判斷離子質量關系，故B錯誤，C正確；D．速度選擇器中A、B束離子所受靜電力向右，所以所受洛倫茲力應向左，結合左手定則可判斷磁場方向應垂直于紙面向里，故D錯誤。故選C。4．D【詳解】AB．粒子射出加速器時，由動能為粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑有關，與電場加速電壓無關，AB錯誤；CD．經n次獲得的最大動能為則加速次數為圓周運動周期為粒子在回旋加速器中的運動時間為則粒子在回旋加速器中運動的時間與D形金屬盒半徑和電場加速電壓均有關。C錯誤，D正確。故選D。5.C【詳解】A．流過霍爾元件的電流I不是由霍爾電壓產生的，故A錯誤；B．根據題意，由，聯立解得在打開顯示屏的過程中，穿過霍爾元件豎直方向的磁場減弱，則元件前、后表面間的電壓變小，故B錯誤；C．由圖乙可知，電子所受洛倫茲力方向向里，則前表面的電勢比后表面的電勢高，故C正確；D．若磁場變強，元件前、后表面間的電壓變大，閉合屏幕時仍然能熄屏，故D錯誤。故選C。6．D【詳解】A．帶電粒子每一次經過電場，獲得的動能為，經過圈后獲得的動能為選項A錯誤；BC．由可知要使半徑不變，速度增加時磁感應強度也要增加，則根據可知，帶電粒子的運動周期逐漸減小，選項BC錯誤；D．由可得選項D正確。故選D?！疽幝煽偨Y】該類型的回旋加速器的周期可表示為，隨著粒子不斷加速，速率越來越大，周期越來越小，為了保證同步加速，必須根據上述表達式調整磁感應強度的大小。7．D【詳解】AC．根據牛頓第二定律得根據動能的公式解得可見帶電粒子射出的最大動能與金屬盒之間的電壓無關，與D形金屬盒內的磁感應強度、及金屬盒的半徑有關，磁感應強度越大，金屬盒的半徑越大，那么動能會越大，AC錯誤；B．交流電源的周期等于粒子做圓周運動的周期只增大磁場的磁感應強度，接交流電源的周期變小，B錯誤；D．粒子在電場中做勻加速直線運動，在電場中運動的時間為t1根據牛頓第二定律得在電場中，根據牛頓第二定律得解得只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子在電場中運動的時間變??；粒子被加速的次數為粒子在磁場中的運動時間為解得只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子在磁場中運動的時間變?。痪C上所述，只增大狹縫間的加速電壓，帶電粒子在加速器中運動的時間變小，D正確。故選D。8．AC【詳解】AB．薄片中的載流子為負電荷，根據左手定則可知，負電荷所受洛倫茲力的方向由M指向N，負電荷將打到N極，所以M點電勢高于N點電勢，故A正確，B錯誤；C．設薄片的厚度為d，當載流子在薄片中達到平衡時，有聯立可得由此可知，保持電流I恒定，則M、N間的電壓與磁感應強度B成正比，故C正確；D．其他條件不變，將半導體薄片改為NaCl水溶液時，根據左手定則可知，正離子將受到由M指向N的洛倫茲力，正離子打到N極，負離子受到由N指向M的洛倫茲力，負離子打到M極，所以M點電勢低于N點電勢，電勢結果不同，故D錯誤。故選AC。9．BCD【詳解】A．根據粒子帶正電，結合左手定則可知，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B．由動能定理知，粒子在電場中得到的動能等于電場對它所做的功mv2=qU解得故B正確；C．根據周期公式因運動的時間t為周期的一半，則有：在磁場中運動的時間差值為故C正確；D．由洛倫茲力提供向心力，粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則有即由此可得它們的距離之差故D正確；故選BCD。考點：帶電粒子在電場及磁場中的運動【名師點睛】考查電場力與洛倫茲力對粒子的作用，理解動能定理與牛頓第二定律及運動學公式的應用，注意所求距離與半徑的關系，同時注意周期與運動時間的關系。10．D【詳解】AC．根據CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有則有n由材料決定，故U與材料有關；U還與厚度c成反比，與寬b無關，同時還與磁場B與電流I有關，AC錯誤；B．根據左手定則，正電荷，向C側面偏轉，C表面帶正電，D表面帶負電，所以D表面的電勢低，則，B錯誤；D．如果僅將霍爾元件改為電解質溶液，其它條件不變，陰、陽粒子都向一個方向偏轉，依據可知電勢差UCD將逐漸變小變為零，D正確。故選D。11．CD【詳解】A．根據加速原理，當粒子在磁場中運動周期與交變電壓周期同步時才能處于加速狀態，故電場變化的周期在磁場中運動周期相同，而時間t是磁場中運動的半個周期，磁場中運動周期T=2t，所以電場變化周期為2t，故A錯誤；B．粒子第二次加速后，速度變大，由得可得v變大，則R變大，則再次經過盒縫時，與A點的距離大于d，則B錯誤；C．由則由此可知，粒子的最大動能只與粒子本身的荷質比，加速半徑，和磁場大小有關，與電源電壓U無關，故C正確；D．粒子在回旋加速器運動的總時間與粒子在電場中加速，在磁場中偏轉次數有關，而電壓越高，次數越少，總時間越少，金屬盒半徑越大，次數越多，時間越長，故D正確；故選CD。12．C【詳解】血液中正負離子流動時，根據左手定則，正離子受到向上的洛倫茲力，負離子受到向下的洛倫茲力，所以正離子向上偏，負離子向下偏．則a帶正電，b帶負電．最終血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，有所以故選C。13．AC【詳解】AB．若元件的載流子是自由電子，由左手定則可知，電子受到的洛倫茲力方向向C側面偏，則D側面的電勢高于C側面的電勢，故A正確，B錯誤；CD．地球赤道上方的地磁場方向水平，在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直，故C正確，D錯誤。故選AC。14．C【詳解】粒子在電場中加速時，有qU＝mv2設粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則有Bqv＝聯立以上兩式解得所以照相底片上碘131和碘127與S2之間的距離之比為故選C。15．BC【詳解】A．若，則有由于粒子帶負電，受到的洛倫茲力向下，則粒子向下偏，故A錯誤；B．負粒子沿直線運動滿足若同時減小d和增大v，其他條件不變，粒子仍可能受力平衡，則粒子可能直線穿過，故B正確；CD．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，由于粒子受到的電場力向上，洛倫茲力不做功，則只有電場力做負功，粒子動能一定減小，故C正確，D錯誤。故選BC。16．A【詳解】AB.根據左手定則，電子向C側面偏轉，C表面帶負電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則UCD<0，故A錯誤，B正確；C.因為載流子在磁場中受到磁場力偏轉，C表面帶負電，D表面帶正電，使C、D表面之間形成電勢差，故C正確；D.C、D表面之間形成電勢差，使載流子受到與磁場力方向相反的電場力，當兩力達到平衡時，電勢差UCD達到穩定，故D正確。本題選擇錯誤答案，故選：A17．B【詳解】A．粒子在磁場中滿足設回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關，故A錯誤；B．當磁流體發電機達到穩定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即所以電源電動勢為由此可知，增加等離子體的流速可以增大電源電動勢，故B正確；C．粒子從左側沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤；D．若載流子帶負電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤。故選B。18．C【詳解】A.有左手定則可以判斷出粒子帶正電，故A錯誤；B.正粒子通過速度選擇器時，受到的電場力水平向左，則洛倫茲力與電場力平衡，所以水平向右，由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里，故B錯誤；C.能沿直線通過狹縫P的帶電粒子，受力平衡，有則故C正確；D.打在A點的粒子運動半徑相等，由得即所以所有打在A點的粒子比荷相同，故D錯誤。故選C。19．AC【詳解】增加除塵率即是讓離下極板較遠的粒子落到下極板上，帶電塵埃在矩形通道內做類平拋運動，在沿電場的方向上的位移為，即增加y即可．A、只增加電壓U可以增加y，故A滿足條件．B、只增大高度d，由題意知d增加則位移y減小，故B不滿足條件．C、只增加長度L，可以增加y，故C滿足條件．D、只增加水平速度v0，y減小，故D不滿足條件．故選AC．【點睛】此題為結合生活背景的題目，考查頻率較高，注意構建物理情景—類平拋運動，應用運動的分解知識求解．20．AB【詳解】A.電流向右，正離子向右運動，磁場的方向是豎直向上的，根據左手定則可以判斷，正離子受到的洛倫茲力的方向是向前，即向a處運動，同理，可以判斷負離子受到的洛倫茲力的方向也是指向a處的，所以a處整體不帶電，a的電勢和b的電勢相同，A正確；B.由于正負離子都向a處運動，所以a處的離子濃度大于b處離子濃度，B正確；CD．離子都向a處運動，并沒有上下之分，所以溶液的上表面電勢等于下表面的電勢，溶液的上表面處的離子濃度也等于下表面處的離子濃度，CD錯誤；故選AB。21．CD【詳解】A．帶電粒子在磁場中向左偏轉，根據左手定則，知該粒子帶正電，故A錯誤；B．所有打在上的粒子，在磁場中做勻速圓周運動，運動的時間等于由則與帶電粒子的比荷有關，故B錯誤；C．粒子經過速度選擇器時所受的電場力和洛倫茲力平衡，有則故C正確；D．經過速度選擇器進入磁場B'的粒子速度相等，根據粒子打在上的位置越靠近P，則半徑越小，粒子的比荷越大，故D正確。故選擇CD。22．D【詳解】A．霍爾元件上下表面的電勢高低要根據載流子的電性來判斷，若載流子是電子，那么上表面電勢低于下表面，若載流子是正離子，那么上表面電勢高于下表面，A錯誤；B．根據霍爾元件的工作原理，設元件的長寬高分別為a，b，c，可知當載流子受到的洛倫茲力等于電場力時，霍爾電壓與磁感應強度的關系為

聯立解得對比題干中的公式，可知d與上面表達式中的b對應，所以表示的是元件前后面的距離，B錯誤；CD．對比上一個選項的表達式，可知單位是，是一個有單位的系數，C錯誤，D正確。故選D。23．A【詳解】沿直線OO′運動的帶電粒子，設進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度為v，則有解得粒子進入勻強磁場B2中做勻速圓周運動，則得因此，電荷量最大的帶電粒子運動的軌道半徑最小，設最小半徑為r1，此帶電粒子運動軌跡與CD板相切，則有得所以電荷量最大值故選A。24．B【詳解】A．電流向右，電子向左定向移動，根據左手定則，電子所受洛侖茲力垂直紙面向外，電子打在前表面，前表面電勢