2024届高考物理一轮复习磁场专题精准提升强化10：带电粒子运动的STS科技问题（中上难度）

F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K 2024届高考物理一轮复习磁场专题精准提升强化（中上难度） 2024届高考物理一轮复习磁场专题精准提升强化10：带电粒子运动的STS科技问题（中上难度） 1. 【速度选择器】在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（　　） A.一定带正电 B.速度v＝ C.若速度v＞，粒子一定不能从板间射出 D.若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动 2. 【速度选择器】(2021·福建卷·2)一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示．一质子(H)以速度v0自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动．下列粒子分别自O点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是(所有粒子均不考虑重力的影响)(　　) A．以速度射入的正电子(e) B．以速度v0射入的电子(e) C．以速度2v0射入的核(H) D．以速度4v0射入的α粒子(He) 3. 【速度选择器】(2022·海南高考)如图，有一个辐向分布的电场，距离O相等的地方电场强度大小相等，有一束粒子流沿圆弧轨迹通过电场，又垂直进入一匀强磁场，则运动轨迹相同的粒子，它们具有相同的(　　) A．质量 B．电量 C．比荷 D．动能 4. 【速度选择器】(2023·广东省模拟)如图所示，M、N为速度选择器的上、下两个带电极板，两极板间有匀强电场和匀强磁场．匀强电场的电场强度大小为E、方向由M板指向N板，匀强磁场的方向垂直纸面向里．速度选择器左右两侧各有一个小孔P、Q，连线PQ与两极板平行．某种带电微粒以速度v从P孔沿PQ连线射入速度选择器，从Q孔射出．不计微粒重力，下列判断正确的是(　　) A．带电微粒一定带正电 B．匀强磁场的磁感应强度大小为 C．若将该种带电微粒以速率v从Q孔沿QP连线射入，不能从P孔射出 D．若将该带电微粒以2v的速度从P孔沿PQ连线射入后将做类平抛运动 5. 【速度选择器】（多选）某实验小组用图甲所示装置研究电子在平行金属板间的运动。将放射源P靠近速度选择器，速度选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，P能沿水平方向发出不同速率的电子，某速率的电子能沿直线通过速度选择器，再沿平行金属板A、C的中轴线O1O2射入板间。已知平行金属板长为L、间距为d，两板间加有图乙所示的交变电压，电子的电荷量为e，质量为m（电子重力及相互间作用力忽略不计）。以下说法中正确的有（　　） A.沿直线穿过速度选择器的电子的速率为 B.只增大速度选择器中的电场强度E，沿中轴线射入的电子穿过A、C板的时间变长 C.若t＝时刻进入A、C板间的电子恰能水平飞出，则飞出方向可能沿O1O2 D.若t＝0时刻进入A、C板间的电子恰能水平飞出，则T＝（n＝1，2，3，…） 6. 【速度选择器】课外研究小组的同学在研究速度选择器时，将一带电荷量为＋q，质量为m的小球，沿极板正中间平行极板方向，沿中线射入速度选择器（如图甲所示），发现小球沿直线通过速度选择器。已知磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，电场强度的大小E＝，方向与B方向垂直。 （1）求小球的初速度v0； （2）若已知板间距为d，板长为L，且d＝L＝。如图乙所示，现在速度选择器的上极板正中间开一小孔H，将电场的方向反向，大小不变，且仍然让小球以第（1）问的速度v0从中点出发，判定是否能够通过小孔H？若能够通过，求从射入速度选择器到第2次通过小孔H的时间；若不能通过，求打在上极板的位置。 7. 【磁流体发电机】（2021·河北高考）如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（　　） A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v＝ B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v＝ C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v＝ D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v＝ 8. 【磁流体发电机】磁流体发电机示意图如图所示。平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量等量正、负离子）垂直于磁场的方向喷入磁场，a、b两板间便产生电压。如果把a、b板与用电器相连接，