第十章 小专题(十六) 带电粒子在复合场中运动的实例分析-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮限时巩固（新教材，人教版）

小专题(十六)　带电粒子在复合场中运动的实例分析 1.(2022·广东广州检测)(多选)如图为磁流体发电机的结构简图。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在洛伦兹力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压。请你判断,在图示磁极配置的情况下(　　) A.A板电势高于B板 B.B板电势高于A板 C.电流从“a→b”流过R D.电流从“b→a”流过R 2.(2022·广东肇庆期末)(多选)如图所示,速度选择器中存在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直方向的匀强电场,电场强度大小为E。一电荷量为q的带负电的粒子(重力不计)以速度v垂直磁场和电场方向从左侧射入选择器并沿直线运动,下列说法正确的是(　　) A.电场强度方向竖直向上 B.粒子射入的速度v= C.若粒子从右侧以速度v垂直磁场和电场方向射入,粒子将向下偏转 D.若粒子从左侧以速度2v垂直磁场和电场方向射入,粒子将向下 偏转 3.(2022·广东中山期末)(多选)如图所示,磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放,沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上,下列说法正确的有(　　) A.电子从N到P,静电力做正功 B.N点的电势高于P点的电势 C.电子从M到N,洛伦兹力不做功 D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 4.(2022·广东广州模拟)(多选)1879年美国物理学家霍尔观察到,在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差。这个现象被称为霍尔效应,所产生的电势差称为霍尔电势差或霍尔电压。如图所示,某次实验使用的霍尔元件是P型半导体,其内部形成电流的“载流子”是空穴(空穴可视为能自由移动的带正电粒子),1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。毫安表检测输入霍尔元件的电流,毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压。闭合开关S1、S2,电流表A和电表B、C都有明显示数。下列说法正确的是(　　) A.C为毫安表,检测输入霍尔元件的电流,B为毫伏表,检测霍尔元件输出的霍尔电压 B.接线端2的电势高于接线端4的电势 C.同时改变通过电磁铁和霍尔元件的电流方向,但大小不变,则毫伏表的示数将保持不变 D.若减小R1、增大R2,毫伏表示数一定增大 5.(2022·广东湛江期末)(多选)如图所示,两竖直平行虚线边界内,匀强电场方向竖直(平行纸面)向下,匀强磁场方向垂直纸面向里。一带负电小球从P点以某一速度垂直边界进入,恰好沿水平方向做直线运动,若仅减小小球从P点进入的速度大小,则在小球进入的一小段时间内(　　) A.小球做匀变速曲线运动 B.小球的电势能减小 C.小球的机械能减小 D.小球的电势能和动能之和减小 6.(2022·北京房山区一模)磁流体发电机的原理如图所示,在相距为d且足够长的M、N两金属板间加有垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,两金属板通过开关S与电阻R相连。将气体加热到高度电离,形成等离子体,正、负离子的电荷量均为q,将等离子体以速度v喷入M、N两板间,这时两板上就会聚集电荷而产生电压。 (1)指出图中发电机的正、负极; (2)求发电机的电动势E; (3)设喷入两板间的等离子体单位体积内有n对正、负离子,离子流的横截面积为S,求发电机的最大功率P。 7.(2019·天津卷,4)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v。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 8.(2022·福建福州模拟)如图,一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成。静电分析器通道的圆弧中心线半径为R,通道内有均匀辐向电场,中心线处的电场强度大小为E;半圆形磁分析器中分布着方向垂直于纸面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。要让质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力),由静止开始从M板经加速电场加速后沿圆弧中心线通过静电分析器,再由P点垂直磁场边界进入磁分析器,最终打到胶片上,则(　　) A.若q<0,则辐向电场的方向与图示方向相反,且磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外 B.电荷量