专题11 带电粒子在复合场中的运动（仿真测试卷）-2024年高考物理真题考点解析及应试策略（全国通用）

专题11 带电粒子在复合场中的运动 考试时间 ：2024年X月X日 命题人： 审题人： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共11页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4. 可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。 第I卷（选择题部分） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分） 1．（2024·浙江金华·校联考模拟预测）范德格拉夫静电加速器由两部分组成，一部分是产生高电压的装置，叫作范德格拉夫起电机，加速罩（即金属球壳）是一个铝球，由宽度为D、运动速度为v的一条橡胶带对它充电，从而使加速罩与大地之间形成稳定的高电压U。另一部分是加速管和偏转电磁铁，再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器，如图中所示。抽成真空的加速管由多个金属环及电阻组成，金属环之间由玻璃隔开，各环与电阻串联。从质子源引出的质子进入真空加速管加速，然后通过由电磁铁产生的一个半径为b的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。已知质子束的等效电流为，通过电阻的电流为，质子的比荷。单位面积上的电荷量叫做电荷面密度。下列说法不正确的是（    ） A．若不考虑传送带和质子源的影响，加速罩内的电场强度为零 B．若不考虑传送带和质子源的影响，加速罩内的电势大小等于U C．要维持加速罩上大小为U的稳定电压，喷射到充电带表面上的电荷面密度为 D．质子束进入电磁铁，并做角度为的偏转，磁感应强度 2．（2024·甘肃白银·甘肃省靖远县第一中学校联考一模）一霍尔元件的简化示意图如图所示，其长为a，宽为b，厚度为d，单位体积内的自由电子数为n，其导电粒子是电荷量为e的自由电子，元件中通有方向向右的电流，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向上。稳定时，霍尔元件前、后表面间的电压为U。下列关于霍尔元件说法正确的是（　　） A．霍尔元件前表面的电势比后表面的高 B．电压U与元件单位体积内的自由电子数n无关 C．元件中通有的电流为 D．每个自由电子所受洛伦兹力的大小为 3．（2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测）如图所示，两块平行板带有异种电荷，两板中间有垂直纸面向里的匀强磁场，不计重力的两离子从两板的左侧沿中线做匀速直线运动，经小孔垂直进入另一匀强磁场（方向也垂直纸面向里），运行的半圆轨迹如图中虚线所示，最终两离子打到了隔板上被吸收。下列说法正确的是（    ） A．板带负电，板带正电 B．离子带正电，离子带负电 C．在右侧磁场中，离子的运行时间大于离子的运行时间 D．洛伦兹力对离子做正功 4．（2023·全国·校联考模拟预测）回旋加速器的工作原理如图1所示，和是两个相同的中空半圆金属盒，金属盒的半径为，它们之间接如图2所示的交变电源，图中已知，两个形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。将一质子从金属盒的圆心处由静止释放，质子经过加速后最终从D形盒的边缘射出。已知质子的质量为，电荷量为，不计电场中的加速时间，且不考虑相对论效应。下列说法正确的是（　　）    A．回旋加速器中所加磁场的磁感应强度 B．质子从形盒的边缘射出时的速度为 C．在其他条件不变的情况下，仅增大，可以增大质子从边缘射出的速度 D．在所接交变电源不变的情况下，若用该装置加速（氚核），需要增大所加磁场的磁感应强度 5．（2023·河北·校联考三模）如图为磁流体发电机的示意图，间距为d的平行金属板A、B之间的磁场可看成匀强磁场，磁感应强度大小为B，板A、B和电阻R连接，将一束等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向喷入磁场，已知金属板A、B的正对面积为S，A、B及其板间的等离子体的等效电阻率为，下列说法正确的是（　　）    A．金属板A为正极 B．电阻R两端的电压为 C．电阻R两端的电压为 D．流过电阻R的电流大小为 6．（2023·天津红桥·统考二模）为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为和，左、右两端开口与排污管相连，如图所示。在垂直于上、下底面加磁感应强度为向下的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为的相互平行且正对的电极和，和与内阻为的电流表相连。污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况。下列说法中正确的是（　　） A．板