课时跟踪检测(39) “带电粒子在叠加场中运动”的分类强化（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+敷辅专家 课时跟踪检测（三十九） “带电粒子在叠加场中运动”的分类 强化 一、立足主干知识，注重基础性和综合性 1.(2022·重庆高考)2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造 了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况， 某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强 电场和匀强磁如黝，电场强度大小为E,磁感应强度大小为B。若某电荷量为的正离 子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为1，垂直于磁场方向的分量 大小为2，不计离子重力，则() A.电场力的瞬时功率为qEv12十v22 B.该离子受到的洛伦兹力大小为q,B C.与的比值不断变大 D.该离子的加速度大小不变 解析：选D根据功率的计算公式可知P=F心osO,则电场力的瞬时功率为P=Eq, A错误；由于与磁场B平行，则根据洛伦兹力的计算公式有F洛=qB,B错误；根据运 动的叠加原理可知，离子在垂直于磁场方向内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则 增大，)不变，？与的比值不断变小，C错误：离子受到的洛伦兹力不变，电场力不 变，则该离子的加速度大小不变，D正确。 2.某一种污水流量计工作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、 磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是() A.带电离子所受洛伦兹力方向由M指向N B.M点的电势高于N点的电势 C,污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速 D.只需要测量M、N两点间的电压就能够推算废液的流量 解析：选D带电离子进入磁场后受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，正离子受到 的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上，则M点的电势低于N点的电势，故A、B 错误：不带电的液体在磁场中不受洛伦兹力，M、N两点间没有电势差，无法计算流速，故 C错误：最终带电离子受到的电场力和洛伦兹力平衡，有qB=qU风，解得液体的流速为0 =UdB,U是M、N两点间的电压，废液的流量为Q=S=IUd4B,B、d为已知量，则只需 要测量M、N两点间的电压就能够推算废液的流量，故D正确。 ·独家授权侵权必究。 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXK.com○ 您身边的互联网+教辅专家 3.(多选)如图所示为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体垂直 于磁场方向喷入磁场，在磁场中有两块金属板A、B,这时金屈板上就 会聚集电荷，两板间就会产生电压，如果射入的等离子体速度均为， 两金屈板间距离为，金属板的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B, 方向垂直于速度方向，负载电阻为R,等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时， 电流表示数为1，下列说法正确的是() A.金属板A带负电 B.两金屈板间的电势差为IR C.板间等离子体的内阻是BdvI一R D.板间等离子体的电阻率为SdBdvI一R 解析：选ACD大量等离子体进入磁场时，由左手定则可以判断，正离子受到的洛伦 兹力向下，所以正离子聚集到金属板B上，负离子受到的洛伦兹力向上，负离子聚集到金属 板A上，故金属板B相当于电源的正极，金属板A相当于电源的负极，故A正确：根据qB =qUd得，U=E电动=Bd,故B错误；根据闭合电路的欧姆定律得r=E电动I一R=BdvI一R, 故C正确：依据r=pdS得，板间等离子体的电阻率p=rSd=SdBdvI一R,故D正确。 4近年米海底通信电缆越来越多，海底电缆通电后产生的磁场可理想 上表面 化为一无限长载流导线产生的磁场，科学家为了检测某一海域中磁感应 强度的大小，利用图中一块长为a、宽为b、厚为c、单位体积内自由电 表面 子数为的金属霍尔元件，放在海底磁场中，当有如图所示的恒定电流1 (电流方向和磁场方向垂直通过元件时，会产生霍尔电势差，通过元件参数可以求得此时 海底的磁感应强度B的大小（地磁场较弱，可以忽略）。下列说法正确的是（提示：电流I与自 由电子定向移动速率o之间关系为I=nevbe,其中e为电子的电荷量)() A.元件上表面的电势高于下表面的电势 B.单位体积内参与导电的电子数目为n=IBceUH C.仅增大电流I时，上、下表面的电势差减小 D.其他条件一定时，霍尔电压越小，该处的磁感应强度越大 解析：选B金属材补中，定向移动的是自由电子，因为自由电子定向移动的方向与电 流方向相反，由左手定则可知，自由电子聚集在元件上表面，则元件上表面的电势要低于下 表面的电势，故A错误：最终电子受到电场力和洛伦兹力平衡，有eUHb=eB,又I=nebc, 联立解得n=IBce咀，故B正确：最终电子