4.9.3 带电粒子的运动在现代科技中的应用(Word教师用书)-【创新方案】2025年高考物理二轮复习专题辅导与测试(北京，江苏专版)

主题三　带电粒子的运动在现代科技中的应用 [原理图解·建模型] 原理图 规律分析 质谱仪 带电粒子由静止被加速电场加速,qU=mv2,在磁场中做匀速圆周运动,qvB=m,则比荷= 回旋加速器 交流电源的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在做圆周运动过程中每次经过D形盒缝隙都会被加速。由qvB=得Ekm=mv2= 速度选择器 若qv0B=Eq,即v0=,粒子做匀速直线运动 磁流体发电机 等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板分别带正、负电荷,两极板间电压为U时稳定,q=qv0B,U=v0Bd 电磁流量计 当q=qvB时,有v=,流量Q=Sv=π= 霍尔元件 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,这个现象称为霍尔效应 [考法全训·用模型] 1.[质谱仪](2024·句容模拟)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,方向指向圆心O,中心线处各点的电场强度大小相等。磁分析器中分布着方向垂直于纸面的有界匀强磁场,边界为矩形CNQD,NQ=2d,PN=3d。质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力),由静止开始从A板经电压为U的电场加速后,沿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,最终打在胶片ON上,则 (　 ) A.磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外 B.静电分析器中心线处的电场强度E= C.仅改变粒子的比荷,粒子仍能打在胶片上的同一点 D.要使粒子能到达NQ边界,磁场磁感应强度B的最小值为 解析:选D　由粒子在静电分析器中电场力提供向心力可知,粒子带正电,根据左手定则可知,磁分析器中磁场方向垂直于纸面向里,故A错误;在加速电场中,根据动能定理有qU=mv2,在静电分析器中电场力提供向心力qE=,联立可得E=,故B错误;在磁分析器中,由洛伦兹力提供向心力qvB=,可得粒子进入磁分析器到打在胶片上的距离D=,与比荷有关,故仅改变粒子的比荷,粒子不能打在胶片上的同一点,故C错误;由上述可知,磁场磁感应强度B越小,粒子在磁场中的运动半径越大,当B取最小值时,粒子的运动轨迹与QD边相切,由于圆心在PN上,则半径R=2d,此时粒子能到达NQ边界,4d=,解得Bmin=,故D正确。 2.[回旋加速器](2024·宿迁调研)2023年11月,中国原子能科学研究院“BNCT强流质子回旋加速器样机研制”顺利通过技术验收。如图所示,该回旋加速器接在高频交流电压U上,质子束最终获得Ek的能量,不考虑相对论效应,则下列说法正确的是 (　 ) A.质子获得的最终能量与高频电压U有关 B.回旋加速器连接的高频交流电压不可以是正弦交流电 C.图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下 D.若用该回旋加速器加速α粒子,则应将高频交流电压的频率适当调大 解析:选C　带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动,有qvB=m,解得粒子获得的最大速度为vm=,根据动能的表达式可得,质子获得的最终能量Ek=m=,可知质子获得的最终能量与高频电压U无关,故A错误;回旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电,只要保证质子在磁场中运动的周期和高频交流电压的周期相等即可,则高频交流电压的频率为f==,若用该回旋加速器加速α粒子,粒子的比荷减小,则应将高频交流电压的频率适当调小,故B、D错误;根据质子在磁场中的运动轨迹及左手定则可知,题图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下,故C正确。 3.[速度选择器] (2024·江阴模拟)如图所示,水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一带电粒子(重力不计)从M点沿水平方向射入到两板之间,恰好沿直线从N点射出。电场强度为E,磁感应强度为B。下列说法正确的是 (　 ) A.粒子一定带正电 B.粒子射入的速度大小v= C.若只改变粒子射入速度的大小,其运动轨迹为曲线 D.若粒子从N点沿水平方向射入,其运动轨迹为直线 解析:选C　粒子从M点沿水平方向射入,根据左手定则,不管粒子带正电还是负电,粒子受到的电场力方向和洛伦兹力方向均相反,故无法判断粒子的电性,故A错误;粒子恰好沿直线从N点射出,则粒子受到的电场力大小等于受到的洛伦兹力大小,则有qvB=Eq,解得粒子射入的速度大小为v=,故B错误;若只改变粒子射入速度的大小,粒子受到的电场力大小不再等于受到的洛伦兹力大小,粒子做曲线运动,其运动轨迹为曲线,故C正确;若粒子从N点沿水平方向射入,不管粒子带正电还是负电,根据左手定则,粒子受到的电场力方向和洛伦兹力方向相同,粒子做曲线运动,其运动轨迹为曲线,故D错误。 4.[磁流体发电机](2024·湖北高考改编)磁流体发电机的原理如图所示,MN和PQ是两平行金属极板,匀强磁场垂直于纸面向里。等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)从左侧以某一速度平行于极板喷入磁场,极板间便产生电压。下列说法正确的是 (　 ) A.极板MN是发电机的负极 B.仅增大两极板间的距离,极板间的电压减小 C.仅增大等离子体的喷入速率,极板间的电压增大 D.仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度,极板间的电压增大 解析:选C　带正电的粒子受到向上的洛伦兹力向上偏转,极板MN带正电为发电机正极,A错误;粒子受到的洛伦兹力和电场力相互平衡时,此时设极板间距为d,极板间的电压为U,则qvB=q,可得U=Bdv,因此增大极板间距、增大等离子体的喷入速率,极板间的电压U变大,其大小和等离子体的正、负带电粒子数密度无关,B、D错误,C正确。 5.[电磁流量计](2024·仪征模拟)武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室,在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示,其原理可以简化为如图乙所示模型:废液内含有大量正、负离子,从直径为d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的磁感应强度为B的匀强磁场,下列说法正确的是 (　 ) A.当磁感应强度B减小时,污水流速将减小 B.当污水中离子浓度降低时,M、N两点间电压U将减小 C.只需要测量磁感应强度B及M、N两点间电压U,就能够推算污水的流量Q= D.将M、N接入外部回路,该装置将成为磁流体发电机,M点相当于电源的正极 解析:选C　污水流量计可测出污水流速,且不会改变污水的流速,故A错误;污水流速稳定后,有qvB=q,可得U=Bvd,故当污水中离子浓度降低时,M、N两点间电压U不变,故B错误;污水的流量为Q=Sv=π()2·=,故C正确;根据左手定则,正离子向下偏转,负离子向上偏转,故将M、N接入外部回路,该装置将成为磁流体发电机,N点相当于电源的正极,故D错误。 6.[霍尔元件](2024·南通调研)如图所示,将厚度为d、宽为b的长方体金属导体,水平放在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,当导体中通有向里的恒定电流I时,该导体左、右两侧会产生稳定的电势差UH,这种现象叫做霍尔效应,电势差满足UH=kIB,其中k称为霍尔元件的灵敏度,RH=定义为霍尔电阻。若已知导体中单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷带电量大小为q,定向移动速度为v。则该霍尔元件的 (　 ) A.k等于 B.k等于 C.RH随磁场的减弱而变大 D.RH与导体的长度有关 解析:选B　当电荷所受的电场力与洛伦兹力相等时,导体左、右两侧产生稳定的电势差,金属导体的宽度为b,有q=qvB,结合UH=kIB,I=nqvbd,RH=,可得k=,RH=∝B,显然RH随磁场B的减弱而变小,且与导体的长度无关;故B正确,A、C、D错误。 [专题九　课时作业(三)]　主题三学习效果评价 (本检测满分65分) 一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分) 1.(2024·南京模拟)为了测量某化肥厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上、下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前、后两个内侧面固定有金属板作为电极,含有正、负离子的污水充满流量计管道,并以稳定的速度从左向右流过该装置,用电压表测出两个电极间的电压为U,用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法正确的是 (　 ) A.污水中的离子浓度越高,电压表的示数就会越大 B.应该把电压表的正极连接在后内侧面金属板上 C.若污水的流速很小,则可以减弱磁场以增大电压表的示数 D.若电压表示数增加到两倍,则反映出污水的流量达到了四倍 解析:选B　污水稳定流动时,对任一离子有qvB=qE=,所以U=Bbv,电压表示数与离子浓度无关,若污水的流速很小,则可以增强磁场以增大电压表的示数,故A、C错误;根据左手定则可知,正离子向后内侧面偏转,所以后内侧面为正极板,应该把电压表的正极连接在后内侧面金属板上,故B正确;流量Q=Sv=bc·=,若电压表示数增加到两倍,则反映出污水的流量达到了两倍,故D错误。 2.(2024·镇江模拟)用如图所示装置作为推进器加速带电粒子。装置左侧部分由两块间距为d的平行金属板M、N组成,两板间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。使大量电荷量绝对值均为q0的正、负离子从左侧以速度v0水平入射,可以给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有一放射源S可释放初速度为0、质量为m、电荷量绝对值为q的粒子,粒子被加速后从S正上方的孔喷出P板,喷出的速度大小为v,不计粒子重力。下列说法正确的是 (　 ) A.放射源S释放的粒子带负电 B.增大q0的值,可以提高v C.PQ间距变为原来的2倍,可使v变为原来的倍 D.v0和B同时变为原来的2倍,可使v变为原来的2倍 解析:选D　根据左手定则可知,正、负离子进入M、N两极板之间区域,正离子受到向下的洛伦兹力,负离子受到向上的洛伦兹力,所以正离子打到N板,负离子打到M板,N板电势高于M板,即Q板电势高于P板,放射源S释放的粒子受到向上的电场力,电场力方向与场强方向相同,则粒子带正电,故A错误;设稳定时M、N两极板之间电压为U,在M、N两极板之间,根据力的平衡可得q0v0B=q0,放射源S释放的粒子加速过程由动能定理得qU=mv2,联立可得v=,由此可知,粒子射出的速度与q0、PQ间距无关,故B、C错误;由分析可知,当v0和B同时变为原来的2倍,可使v变为原来的2倍,故D正确。 3.(2024·南通模拟)一束含有两种比荷的带电粒子,以各种不同的初速度沿水平方向进入速度选择器,从O点进入垂直纸面向外的偏转磁场,打在O点正下方的粒子探测板上的P1和P2点,如图甲所示。撤去探测板,在O点右侧的磁场区域中放置云室,若带电粒子在云室中受到的阻力大小f=kq,k为常数,q为粒子的电荷量,其轨迹如图乙所示,不计粒子重力。下列说法正确的是 (　 ) A.打在P1点的带电粒子的比荷小 B.增大速度选择器的磁感应强度,P1、P2向下移动 C.打在P1点的带电粒子在云室里运动的路程更长 D.打在P1点的带电粒子在云室里运动的时间更短 解析:选D　只有竖直方向受力平衡的粒子,才能沿水平方向运动离开速度选择器,即qE=qvB1,可得v=,可知粒子进入偏转磁场B2的速度相等,根据qvB2=m,可得r=,则=,可知打在P1点的带电粒子的比荷大,故A错误;增大速度选择器的磁感应强度,粒子经过速度选择器过程中向洛伦兹力方向发生偏转,电场力做负功,可知粒子到达偏转磁场B2的速度变小,根据r=,可知粒子在偏转磁场B2中做圆周运动的半径变小,则P1、P2向上移动,故B错误;在云室内受到的阻力始终与速度方向相反,做负功,洛伦兹力不做功,根据动能定理-fs=-kqs=0-mv2,可得s=,两个带电粒子的速度大小相等,结合A选项分析可知打在P2点的带电粒子在云室里运动的路程更长、时间更长,打在P1点的带电粒子在云室里运动的路程更短、时间更短,故C错误,D正确。 4.(2024·盐城模拟)如图,无初速度的氦核He)经加速电场加速后,沿水平虚线进入速度选择器,打到右侧荧光屏上O点。若无初速度的氕核H)和氘核H)经同一加速电场加速,进入速度选择器,最后打到右侧荧光屏上,不计粒子的重力。则下列说法正确的是 (　 ) A.氕核H)打到O点 B.氘核H)打到O点 C.氕核H)打到O点上方 D.氘核H)打到O点上方 解析:选B　在加速电场中,根据动能定理qU=mv2,解得v=,氦核(He)经加速电场加速后,沿水平虚线进入速度选择器,打到右侧荧光屏上O点,则在速度选择器中做匀速直线运动,根据平衡条件有qvB=qE,解得v=,氘核H)的比荷等于氦核He)的比荷,故氘核H)离开加速电场时的速度等于氦核He)离开加速电场时的速度,故氘核H)打到O点;氕核H)的比荷大于氦核He)的比荷,故氕核H)离开加速电场时的速度大于氦核He)离开加速电场时的速度,在速度选择器中,氕核H)受到的洛伦兹力大于电场力,氕核H)向下偏转,氕核H)打到O点下方;B正确,A、C、D错误。 5.(2024·镇江模拟)质谱仪是科学研究和工业生产中的重要工具。质谱仪的工作原理示意图如图所示,粒子源S从小孔S1向下射出各种速度的氕核、氘核、氚核及氦核,粒子经小孔S2进入速度选择器后,只有速度合适的粒子才能沿直线经过小孔S3,并垂直进入磁感应强度大小为B2的偏转磁场,感光底片PQ上仅出现了A、B、C三个光斑,光斑A到小孔S3的距离为2d。已知速度选择器两板间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B1的匀强磁场,两板间距为d,板间电压为U,下列说法正确的是 (　 ) A.极板M带正电荷 B.粒子在偏转磁场中的速度大小为 C.氦核的比荷为 D.相邻两光斑的距离均为 解析:选B　根据左手定则可知,粒子在速度选择器中受到的洛伦兹力方向向右,则电场力方向向左,极板M带负电荷,故A错误;在速度选择器中根据平衡条件有=qvB1,解得v=,故B正确;粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,有qvB2=,解得r=∝,显然光斑A是氚核产生的,设氕核的质量为m0、所带的电荷量为e,则氚核的比荷为=,氦核的比荷为=,故C错误;根据r=∝,可知光斑B是氘核和氦核产生的,光斑C是氕核产生的,B、C两点将AS3三等分,则相邻两光斑的距离均为,故D错误。 6.(2024·苏州调研)霍尔位置传感器可用于电机转速控制并能识别电机绕组的位置信息。如图甲所示,两块永久磁铁同极性相对放置,将霍尔传感器置于中间,其磁感应强度为零,这个点可作为位移的零点,当霍尔传感器在Z轴上向上作微小ΔZ位移时,传感器有一个电压输出,电压大小与位移大小成正比。如图乙所示,把该传感器接入电路,下列说法正确的是 (　 ) A.如图乙中所示电流方向,若载流子为自由电子,则霍尔传感器前表面的电势比后表面的低 B.电流方向不改变,若载流子为正电荷时,则霍尔传感器前表面的电势比后表面的高 C.前、后表面的电势差与霍尔传感器的长度a无关 D.若更换磁性更强的磁铁,霍尔传感器前、后表面的电势差会减小 解析:选C　当霍尔传感器在Z轴上向上作微小ΔZ位移时,可知霍尔传感器中磁场方向向下,若载流子为自由电子,根据左手定则可知,电子向后偏转,则霍尔传感器前表面的电势高于后表面的电势,故A错误;若电流方向不改变,载流子为正电荷时,正电荷向后偏转,前表面的电势低于后表面的电势,故B错误;由Eq=Bqv,U=Eb,I=neSv=nebcv,联立可得U=,故前、后表面的电势差与霍尔传感器的长度a无关,故C正确;若增大磁场的磁感应强度B,由U=,可知霍尔传感器前、后表面的电势差会增大,故D错误。 7.(2024·江苏南京开学考试)霍尔效应传感器可用于自行车速度计上,如图甲所示,将霍尔传感器固定在前叉上,磁铁安装在前轮辐条上,轮子每转一圈,磁铁就靠近霍尔传感器一次,传感器就会输出一个脉冲电压。霍尔传感器原理如图乙所示,电源电压为U1,当磁场通过霍尔元件时,在导体前、后表面间出现电压U2。某次行驶时,霍尔传感器测得的电压U2随时间t的变化如图丙所示,车轮半径为R,霍尔传感器离轮轴距离为r,下列说法中正确的是 (　 ) A.如图乙所示,霍尔元件前表面电势低于后表面的电势,则载流子带正电 B.霍尔电压U2的峰值与电源电压U1无关,与自行车的车速有关 C.自行车的速度可表示为 D.若前轮胎漏气,不影响速度计测得的骑行速度 解析:选C　如题图乙所示,电流的方向向左,如果载流子带正电,则根据左手定则可知,载流子将向霍尔元件前表面偏转从而使前表面的电势高于后表面的电势,故A错误;根据题意可知,自行车车速越大,则磁铁到达霍尔元件处的时间就越短,脉冲电压U2的频率就越大,设霍尔元件左、右面间距为d,上、下面间距为h,前、后面间距为c,载流子的速率为v,单位体积内的自由电荷数为n,脉冲电压出现峰值时,有洛伦兹力等于电场力,即Bev=e,根据电流的微观表达式有I=neSv=nehcv,可得U2=,可知霍尔电压的峰值与自行车的车速无关,但若电源电压U1越大,则通过霍尔元件的电流就越大,从而使霍尔电压越大,故B错误;根据题图乙可知自行车转动一周所需的时间t=t3-t1=t4-t2,则自行车的速度可表示为v==,故C正确;若前轮胎漏气,则因轮胎漏气而使车轮半径减小,从而使速度计测得的骑行速度偏大,故D错误。 8.一回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒狭缝间加的交流电压为 U。质量为m、电荷量为q的离子在回旋加速器中,由静止开始经交流电压多次加速后,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点。为引出离子,使用磁屏蔽通道法设计引出器,引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点。引出离子时,改变通道内磁场的磁感应强度,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。则 (　 ) A.交流电压的变化周期为 B.粒子的加速次数为 C.引出离子时,通道内、外的磁场方向相反 D.引出离子时,通道内的磁感应强度大于B 解析:选B　离子从D形盒边缘飞出时,由洛伦兹力提供向心力qvB=m,离子做匀速圆周运动的周期为T=,联立可得T=,交流电压的周期与离子在磁场中运动的周期相等,即T交=T=,故A错误;离子从静止释放到飞出加速器,设加速的次数为N,由动能定理可得NqU=m,其中离子获得的最大速度为vm=,可得离子的加速次数为N=,故B正确;引出离子时,通道内、外的磁场都使离子顺时针偏转,故方向相同,C错误;引出离子时,离子在通道内的圆周运动半径大于在通道外的圆周半径,由圆周运动的半径关系r=,可得通道内的磁感应强度小于B,D错误。 9.电磁流量计可以测量导电流体的流量(单位时间内流过某一横截面的流体体积)。如图所示,它是由一个产生磁场的线圈,以及用来测量电动势的两个电极a、b所构成,可架设于管路外来测量液体流量。以v表示流速,B表示电磁线圈产生的磁场,D表示管路内径,若磁场B的方向、流速v的方向与两电极连线的方向三者相互垂直,则测得的感应电动势为U0,下列判断正确的是 (　 ) A.电极a为正 B.电极b为负 C.U0与液体流量成正比 D.液体流量为 解析:选C　根据左手定则,带正电粒子受洛伦兹力向b极移动,带负电粒子受洛伦兹力向a极移动,故电极a为负,电极b为正,故A、B错误;带电粒子受洛伦兹力与电场力平衡,有q=qvB,又由流量为Q===,联立解得感应电动势U0=,可知U0与液体流量成正比,故C正确,D错误。 10.质谱仪是一种测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源A产生电荷量相同而质量不同的离子束(初速度可视为零),从狭缝S1进入电场,经电压为U的加速电场加速后,再通过狭缝S2从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场。该匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,半径为R,磁场边界与直线MN相切于E点。离子离开磁场最终到达感光底片MN上,设离子电荷量为q,到达感光底片上的点与E点的距离为x,不计离子重力,可以判断 (　 ) A.离子束带负电 B.x越大,则离子的比荷一定越大 C.到达x=R处的离子质量为 D.到达x=R处的离子在匀强磁场中运动时间为 解析:选D　在加速电场中,设加速后离子的速度大小为v,根据动能定理有qU=mv2-0,解得v=;离子出电场后匀速运动到E点并进入有界匀强磁场中,在磁场中做匀速圆周运动,其运动轨迹如图所示,由左手定则得,离子束带正电,A错误;设离子在磁场中运动的轨迹半径为r,洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力,则有Bqv=m,可得r=,离开磁场后做匀速直线运动到N点,x越大则r越大,则比荷越小,B错误;设离子在磁场中运动的圆心角为θ,当x=R时,在△ENO中,tan(180°-θ)=,解得θ=120°,根据数学知识有r=R,联立v= ,r=,r=R三式,解得m=,由t=T=×,则t=,C错误,D正确。 二、非选择题 11.(15分)(2024·甘肃高考)质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U;Ⅱ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为E1、方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动,再由O点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。 (1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷。 (2)求O点到P点的距离。 (3)若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为E2(E2略大于E1),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的O'点上。求粒子打在O'点的速度大小。 解析:(1)由于粒子向上偏转,根据左手定则可知,粒子带正电; 设粒子的质量为m,电荷量为q,粒子进入速度选择器时的速度为v0, 在速度选择器中粒子做匀速直线运动,由平衡条件得qv0B1=qE1 在加速电场中,由动能定理得qU=m 联立解得粒子的比荷为=。 (2)由洛伦兹力提供向心力,有qv0B2=m 可得O点到P点的距离为OP=2r=。 (3)粒子进入Ⅱ瞬间,粒子受到向上的洛伦兹力F洛=qv0B1 受到向下的电场力F=qE2 由于E2>E1,且qv0B1=qE1 所以通过配速法,如图所示 其中满足qE2=q(v0+v1)B1 则粒子在速度选择器中水平向右以速度v0+v1做匀速运动的同时,竖直方向以v1做匀速圆周运动,当速度转向到水平向右时,满足垂直打在速度选择器右挡板的O'点的要求,故此时粒子打在O'点的速度大小为v'=v0+v1+v1=。 答案:(1)带正电　　(2)　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $$