专题限时集训10 带电粒子(带电体)在复合场中的运动-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习练习（老教材）

专题限时集训(十)　带电粒子(带电体)在复合场中的运动 1．下列关于磁场的应用，说法正确的是(　　) A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压U B．图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极 C．图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是v＝ D．图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转 2．(2023·成都石室中学校考模拟)当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差(也称霍尔电势差)，这一现象就是霍尔效应。某型号电动自行车就是使用磁铁和霍尔元件来改变车速。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度B大小发生变化，霍尔元件产生的电势差U大小就随之变化，从而改变车速。现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中，电源内阻不计，电动势恒定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确的是(　　) A．若元件的厚度增加，a、b两端电势差减小 B．a端电势低于b端电势 C．若要测量赤道附近的地磁场，工作面应保持竖直 D．霍尔电势差的大小只由单位体积内电子数目和电子的热运动速率决定 3．(2020·全国Ⅱ卷)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点。则(　　) A．M处的电势高于N处的电势 B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 4．(多选)(2023·广西桂林市第一次调研)如图所示，竖直平行金属板M、N之间加有电压U，N板的右侧有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下、电场强度大小为E，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B。在M板附近有一粒子源，释放初速度为零的带电粒子，这些粒子经电场加速后进入正交的电、磁场中，都恰好能做匀速直线运动，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，下列判断正确的是(　　) A．粒子做匀速运动的速度大小为 B．所有粒子的电荷量一定相同 C．所有粒子的比荷一定相同 D．将N板向左平移一些，粒子在电、磁场中仍能做直线运动 5．为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U，污水流过管道时受到的阻力大小是f＝kLv2，其中k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速，则有(　　) A．污水的流量Q＝ B．金属板M的电势不一定高于金属板N的电势 C．电压U与污水中的离子浓度有关 D．左、右两侧管口的压强差为 6．(2023·福建南平市高二期末)如图所示，竖直平面内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，电场强度方向水平向右。一质量为m、带电量为q的带电小球(视为质点)以某一速度从M点沿着与水平方向成30°角的直线运动到N点，MN的长度为L，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　) A．小球带负电 B．小球克服电场力做的功为mgL C．小球在N点的速度大小为 D．仅将电场方向逆时针旋转90°，其余条件不变，小球可在空间做匀速圆周运动 7．(2023·成都市四川大学附属中学高三模拟)如图所示，长为R的轻绳栓着质量为m、电荷量为－q的小球，将小球从与悬点等高的A点静止释放，释放时轻绳恰好伸直。小球运动到D点时轻绳恰好被拉断，小球沿水平方向进入虚线右侧竖直平面内。在竖直虚线两侧同时存在沿竖直方向但方向相反、大小相等的匀强电场(图中未画出)，在虚线右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B。在右侧电磁场区域中的竖直平面内有一半径为R的理想圆形屏蔽区(没有电场和磁场)，屏蔽区的圆心O与D点在同一水平线上，OD间的距离为2R，A、O、D三点在同一竖直面内。已知小球在电磁场区域恰好做匀速圆周运动，重力加速度为g，不计空气阻力，不计小球运动引起的电磁场变化。求： (1)电场强度E的大小； (2)轻绳被拉断前瞬间所承受的拉力； (3)为使小球不能进入电磁场屏蔽区，磁感应强度的