2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)：磁場(chǎng)與現(xiàn)代科技

微專題14磁場(chǎng)與現(xiàn)代科技

目暢口質(zhì)譜儀的原理和分析

（1）構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和照相底片等構(gòu)成.

（2）原理：粒子由靜止被加速電場(chǎng)加速，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有由

以上兩式可得

112/nUq&rq2U

顫1（2023?如皋期末）質(zhì)譜儀的原理圖如圖所示，虛線AD上方區(qū)域處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中，C、〃間有一熒光屏.同位素離子源產(chǎn)生電荷量相同的離子a、b,a、6無(wú)初速度進(jìn)入加速電場(chǎng)，

經(jīng)同一電壓加速后，垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，a恰好打在熒光屏。點(diǎn)，6恰好打在D點(diǎn).不計(jì)離子重力.則（C）

???4+

-T-OCD

熒光屏

亡I

離子源

A.a、6帶負(fù)電荷

B.a的質(zhì)量比6的大

C.a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度比6的大

D.a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比6的長(zhǎng)

解析：根據(jù)左手定則及圖中離子偏轉(zhuǎn)方向，可知a、8帶正電荷，故A錯(cuò)誤；設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速

度為力在電場(chǎng)中在磁場(chǎng)中（74=聯(lián)立解得由題圖知，6離子在磁場(chǎng)中運(yùn)

2rB\1q

動(dòng)的軌道半徑較大，a、6為同位素，電荷量相同，所以6離子的質(zhì)量大于a離子的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

根據(jù)0〃=,巴解得■=、/%，力離子的質(zhì)量大于a離子的質(zhì)量，所以a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度比6的

2\m

9JXr19J[/77TJI777

大，故C正確；周期T=——=—,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為半個(gè)周期，即t=-=—,由于6離子

vqB2Bq

的質(zhì)量大于a離子的質(zhì)量，故6離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤.

類題固法1

1.（2023?宿遷期末）應(yīng)用質(zhì)譜儀測(cè)定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的方法稱為質(zhì)譜法.先在離子化室力中

將有機(jī)物氣體分子碎裂成兩種帶正電的離子，離子從下方的小孔S飄入電勢(shì)差為〃的加速電場(chǎng)，其初

速度幾乎為0,然后經(jīng)過(guò)S沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片。上，形成a、

b兩條質(zhì)譜線.則（A）

A.打到a處的離子的比荷小

B.兩種離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度相同

C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?/p>

D.兩種離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

解析：粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)有。出=緇，所以兄=4="孕=宗戶所以比荷大的偏轉(zhuǎn)半徑

KqBqBD\lq

小，打到a處的離子的比荷小，故A正確；粒子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)，有Uq=^mv,獲得的速度v=

由于兩種帶正電的離子比荷不同，所以獲得速度大小不同，故B錯(cuò)誤；離子帶正電，故根據(jù)

左手定則可得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓蔆錯(cuò)誤；根據(jù)周期公式7=學(xué)，由于兩種帶正電的

離子比荷不同，故周期不同，離子在磁場(chǎng)中均運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，故D錯(cuò)誤.

2.（2023?前黃、姜堰、如東、沐陽(yáng)四校聯(lián)考）如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場(chǎng)、靜

電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為兄通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)，在中心線處的

電場(chǎng)強(qiáng)度大小為￡,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反方向垂直于紙面向

外.一質(zhì)量為以電荷量為。的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器，由尸點(diǎn)垂

直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的0點(diǎn)，不計(jì)粒子重力.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（C）

磁分析器B

A.極板〃比極板N的電勢(shì)高

FR

B.加速電場(chǎng)的電壓片了

C.PQ=2B^qmER

D.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過(guò)題述過(guò)程都落在膠片上的同一點(diǎn)，則該群粒子具有相同的比荷

解析：帶電粒子要打到膠片上的0點(diǎn)，根據(jù)磁場(chǎng)方向和左手定則可知，帶電粒子需要帶正電，在

加速電場(chǎng)能夠加速，所以極板〃比極板N的電勢(shì)高，故A正確；帶電粒子在加速電場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)

動(dòng)，有帶電粒子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有解得〃=￥，故B正確；若

一群粒子從靜止開始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，即半徑相同，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有

qvB=nr^,由之前的分析有qU=^mv,解得由上述分析可知，帶電粒子若打在同一點(diǎn)上,

則帶電粒子的比荷相同；帶電粒子在磁場(chǎng)中軌跡圓的直徑為PQ=2r=故C錯(cuò)誤,

D正確.

目標(biāo)舊回旋加速器的原理和分析

(1)構(gòu)造：如圖所示，立、D?是半圓形金屬盒，“D”形盒的縫隙處接交流電源，“D”形盒處于勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中.

接交流電源

(2)原理：交流電源的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速，經(jīng)磁場(chǎng)回旋，由qvB

=J,得凰,=%￡,可見(jiàn)粒子獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度方和“D”形盒半徑r決定，與加速電壓

r2m

無(wú)關(guān).

酗2回旋加速器工作原理示意圖如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為占的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，兩盒間的

狹縫很小，粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略，它們接在電壓為久頻率為『的交流電源上.若2處粒子源產(chǎn)生的

質(zhì)子在加速器中被加速，下列說(shuō)法中正確的是（C）

A.若只增大交流電壓〃則質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增大

B.若只增大交流電壓〃，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)

c.若磁感應(yīng)強(qiáng)度6增大，交流電源頻率r必須適當(dāng)增大才能正常工作

D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度方和交流電源頻率￡該回旋加速器也能用于加速a粒子

解析：回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電源的周期相等，當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)

時(shí)，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑，根據(jù)纖6=吟，得『哼,那么質(zhì)子獲得的最大

動(dòng)能用=要，即最大動(dòng)能與交流電壓〃無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)7=學(xué)，若只增大交流電壓〃不

會(huì)改變質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行的周期，但加速次數(shù)減少，則運(yùn)行時(shí)間會(huì)變短，故B錯(cuò)誤；根據(jù)T=

學(xué)，若磁感應(yīng)強(qiáng)度占增大，那么T會(huì)減小，所以交流電源周期也要減小，即頻率f■必須適當(dāng)增大才

能正常工作，故C正確；根據(jù)T=?？芍琣粒子的比荷變化，即在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期變化，回旋加

Bq

速器需改變交流電源的頻率才能加速a粒子，故D錯(cuò)誤.

類題固法2

1.（2023?揚(yáng)州期末）用如圖所示的回旋加速器加速犯e粒子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B高

頻交流電源的頻率為f若用于加速質(zhì)子凡下列調(diào)整可行的是（A）

IB

粒

子

出

口

A.僅f變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B.僅f變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

C.僅月變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

D.僅8變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

解析：回旋加速器中高頻交流電源的周期等于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，粒子在磁場(chǎng)中由洛倫茲

力提供向心力得qvB=占,又T=工，聯(lián)立可得7="詈=匕由于:H=2：1,已知加速知e

粒子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,高頻交流電源頻率為￡若用于加速質(zhì)子JH,可僅f■變?yōu)樵瓉?lái)的

2倍，或僅6變?yōu)樵瓉?lái)的；，故選A.

2.（2024?南京一中）如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)恒定，

且被限制在4C板間.帶電粒子從R處以速度「。沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒

中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說(shuō)法中正確的是（C）

A.帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次

B.PlP?=P2P3

C.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)

D.加速電場(chǎng)方向需要做周期性的變化

解析：帶電粒子只有經(jīng)過(guò)/C板間時(shí)被加速，即帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次，電場(chǎng)的方向沒(méi)有

VmV2m、v

改變，故A、D錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力［出=%:可得r=/，所以RR=2（乃一為）=一行，因

為每轉(zhuǎn)一圈被加速一次，根據(jù)速度位移關(guān)系/—y；=2ad可知每轉(zhuǎn)一圈，速度的變化量不等，且內(nèi)—

V2<V2—n,所以42>凡段故B錯(cuò)誤；當(dāng)粒子從D形盒中射出時(shí)，速度最大，則qvB=nr^,可得v=^',

由此可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑有關(guān)，故C正確.

目標(biāo)?速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)

1.速度選擇器（如圖甲所示）

甲

（1）平行板中電場(chǎng)強(qiáng)度￡和磁感應(yīng)強(qiáng)度6互相垂直.這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來(lái),

所以叫速度選擇器.

P

（2）帶電粒子能夠沿直線勻速通過(guò)速度選擇器的條件是袤=（?］，即丫=方

D

2.磁流體發(fā)電機(jī)(如圖乙所示)

(1)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能.

(2)根據(jù)左手定則，如圖乙中的5是發(fā)電機(jī)正極.

(3)磁流體發(fā)電機(jī)兩極板間的距離為，，等離子體速度為吃磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B則由亞=/

得兩極板間能達(dá)到的最大電勢(shì)差U=Blv.

3.電磁流量計(jì)

工作原理：如圖丙所示，圓形導(dǎo)管直徑為功用非磁性材料制成，導(dǎo)電液體在管中向左流動(dòng)，導(dǎo)電

液體中的自由電荷(正、負(fù)離子)在洛倫茲力的作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、6間出現(xiàn)電勢(shì)差，形成電場(chǎng)，當(dāng)自

由電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、右間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定，於qvB=qE=%所以■=￡

因此液體流量Q=SV=-^~,

4Bd48

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流

方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢(shì)差稱為霍爾電勢(shì)差，其原

理如圖丁所示.

顫3(2023?江蘇百校聯(lián)考)磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示，等離子體高速噴射到加有強(qiáng)磁場(chǎng)的管

道內(nèi)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向45兩金屬板偏轉(zhuǎn)，形成直流電源對(duì)外供電.貝hB)

*R

A.僅增大負(fù)載的阻值，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

B.僅增大兩板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

C.僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)兩端的電壓減小

D.僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)兩端的電壓減小

解析：磁流體發(fā)電機(jī)中，電荷最終所受電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，設(shè)兩金屬板間的電壓為后即發(fā)電

E

機(jī)的電動(dòng)勢(shì)，有qvB=q解得2=82,可知僅增大負(fù)載的阻值，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)不會(huì)改變，僅增大兩

板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大；僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大；僅增大磁流體的噴射速

p

度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律，有〃=￡——?不，易知僅增

R-\-r

強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)兩端的電壓增大；僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)兩端的電壓增大，故C、D

錯(cuò)誤.

類題固法3

1.（2021?福建卷）一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)的方向與金屬板垂直，

磁場(chǎng)的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示.一質(zhì)子（W）以速度跖自。點(diǎn)沿中軸線射入，恰

沿中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng).下列粒子分別自。點(diǎn)沿中軸線射入，能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是（所有粒子均

不考慮重力的影響）（B）

+++++++++

A.以速度￡射入的正電子Ce）

B.以速度師射入的電子Ue）

C.以速度2兩射入的笊核（汨）

D.以速度4由射入的a粒子CHe）

解析：根據(jù)題述，質(zhì)子（；H）以速度跖自。點(diǎn)沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知質(zhì)子

F

所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即eE=evB.因此滿足速度丫=7=匹的粒子才能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故

0D

選B.

2.（2023?金陵中學(xué)）筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件.當(dāng)顯示屏開啟時(shí)

磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀

態(tài).如圖所示，一塊長(zhǎng)為a,寬為6,厚度為d的矩形霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自

由電子，元件中通有大小為/、方向向右的電流，電子定向移動(dòng)速度大小為％單位體積內(nèi)的自由電子

數(shù)為〃當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上下表面向上、大小為方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則前后表面間會(huì)產(chǎn)生

霍爾電壓”以此控制屏幕的熄滅.貝lj（C）

A.前表面的電勢(shì)比后表面的高

B.霍爾電壓〃與丫無(wú)關(guān)

C.霍爾電壓u=—,

ned

D.電子所受洛倫茲力的大小為當(dāng)

d

解析：電流向右，電子向左定向移動(dòng)，根據(jù)左手定則，電子所受洛倫茲力垂直紙面向外，電子打在

前表面，前表面電勢(shì)比后表面電勢(shì)低，A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件*=e4,解得〃=仍％B錯(cuò)誤；根據(jù)〃

=Bbv,I=neSv,S=bd,解得少C正確；電子所受洛倫茲力大小為尸=月D錯(cuò)誤.

nedb

配套精練

1.（2024?南師附中）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)例如圖所示，下列說(shuō)法中正確的有（A）

乙：質(zhì)譜儀

丙：回旋加速器

F

A.圖甲中，只有速度為匹=飄帶電粒子從P射入，才能做勻速直線運(yùn)動(dòng)從。射出

B.圖乙中，同種帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑越大，周期越小

C.圖丙中，帶電粒子從磁場(chǎng)中獲得能量，動(dòng)能增大

D.圖丁中，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流從上往下通過(guò)電阻A

解析：帶電粒子從尸射入沿直線從0點(diǎn)射出時(shí)，電場(chǎng)力與洛倫茲力相互平衡gQgvoA,解得師=

f粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)從0射出，A正確；帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為7=山，而〈/巴

DVZ

解得7=2門做/烏,B錯(cuò)誤；在回旋加速器中，洛倫茲力不做功，帶電粒子在電場(chǎng)中獲得能量，動(dòng)能

增大，C錯(cuò)誤；等離子體進(jìn)入磁場(chǎng)后，在洛倫茲力的作用下，根據(jù)左手定則，帶正電的離子向下偏轉(zhuǎn)打

在下極板上，下極板帶正電，帶負(fù)電的離子打在上極板上，上極板帶負(fù)電，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流從下往上

通過(guò)電阻凡D錯(cuò)誤.

2.（2023?廣東卷）某小型醫(yī)用回旋加速器，最大回旋半徑為0.5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.12T,質(zhì)

子加速后獲得的最大動(dòng)能為L(zhǎng)5X107eV.根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，可計(jì)算質(zhì)子經(jīng)該回旋加速器加速后的最大速

率約為（忽略相對(duì)論效應(yīng)，leV=1.6X10T9J）（C）

A.3.6X10m/sB.1.2X10m/s

C.5.4X10m/sD.2.4X10m/s

解析：電子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的最大速度與D形盒的半徑有關(guān)，當(dāng)電子的軌跡半徑等于D形盒

的半徑時(shí)，速度最大，由洛倫茲力充當(dāng)向心力，有打出=華,最大動(dòng)能反=蔣肅聯(lián)立解得%=妥=

K2eBR

7

2X1.5X10eVHqleV7,皿丁〃…、口

K，其中—=1V，解得%=5.4X101/S,故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.

eX1.121X0.5me

3.（2024?祁江期中）如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖，等離子體束（含有正、負(fù)離子）以速度丫

垂直射入由一對(duì)磁極產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為力.46是一對(duì)平行于磁場(chǎng)放置、上

下正對(duì)的金屬板，兩板相距為一，由此可知（A）

A.正離子向3板偏轉(zhuǎn)

B.負(fù)離子向N磁極偏轉(zhuǎn)

C.穩(wěn)定后發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為28〃

D.離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過(guò)程洛倫茲力對(duì)其做正功

解析：根據(jù)左手定則知，正電荷向下偏，負(fù)電荷向上偏，則/板帶負(fù)電，8板帶正電，故A正確,

E

B錯(cuò)誤；穩(wěn)定后，電動(dòng)勢(shì)為反有qvB=q解得￡=或優(yōu)故C錯(cuò)誤；因?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较蚺c速度方向

垂直，所以洛倫茲力不做功，故D錯(cuò)誤.

4.（2023-如皋期末）電磁流量計(jì)是一種測(cè)量導(dǎo)電液體流量的裝置（單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的液

體體積，稱為流量），其結(jié)構(gòu)如圖所示，上、下兩個(gè)面從N為導(dǎo)體材料，前后兩個(gè)面為絕緣材料.流量

計(jì)的長(zhǎng)、寬、高分別為a、6、c,左、右兩端開口，液體從左往右流動(dòng)，在垂直于前、后表面向里的方

向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，貝hB）

（V）T“?/v

Tik/4r

A.〃板的電勢(shì)低于“板的電勢(shì)

B.當(dāng)電壓表的示數(shù)為〃時(shí)，液體流量為年

C.若僅增大導(dǎo)電液體中離子的濃度，電壓表示數(shù)將增大

D.當(dāng)電壓表的示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)電液體中的離子不受洛倫茲力作用

解析：根據(jù)左手定則可知，帶正電離子受到的洛倫茲力指向〃板，帶負(fù)電離子受到的洛倫茲力指

向"板，可知帶正電離子向〃板偏轉(zhuǎn)，帶負(fù)電離子向N板偏轉(zhuǎn)，故〃板的電勢(shì)高于"板的電勢(shì)，故A

錯(cuò)誤；當(dāng)電壓表的示數(shù)為〃時(shí)，根據(jù)受力平衡可得°出=/解得〃=。出，若僅增大導(dǎo)電液體中離子

的濃度，電壓表示數(shù)保持不變；液體流量為0=iS=Mc,聯(lián)立解得故B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)電壓

表的示數(shù)穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)電液體中的離子仍受洛倫茲力作用，故D錯(cuò)誤.

5.（2023?無(wú)錫期終調(diào)研）筆記本電腦蓋上屏幕，屏幕蓋板上磁鐵和主板機(jī)殼上“霍爾傳感器”配

合，使屏幕進(jìn)入休眠模式，其工作原理如圖所示.當(dāng)電腦蓋上屏幕時(shí)，相當(dāng)于屏幕邊緣的磁極靠近霍爾

元件，已知該霍爾元件載流子為電子，下列說(shuō)法中正確的是（C）

A.蓋上蓋板，a端帶正電

B.打開蓋板，a端帶正電

C.蓋上屏幕過(guò)程中，a、6間電勢(shì)差逐漸增大

D.蓋上屏幕過(guò)程中，a、力間電勢(shì)差不變

解析：無(wú)論蓋上蓋板還是打開蓋板，霍爾元件磁場(chǎng)方向均向下，電流方向向左，根據(jù)左手定則可

得，載流子受力方向指向a,因此a端帶負(fù)電，A、B錯(cuò)誤；蓋上屏幕過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，霍爾電

壓增大，a、6間電勢(shì)差逐漸增大，C正確，D錯(cuò)誤.

6.（2023?南師附中）醫(yī)院中需要用血流計(jì)檢測(cè)患者身體情況.血流計(jì)原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示模

型，血液內(nèi)含有少量正、負(fù)離子，從直徑為d的血管右側(cè)流入，左側(cè)流出.流量值。等于單位時(shí)間通

過(guò)橫截面的液體的體積.空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為6的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，M,N兩點(diǎn)之間可以

用電極測(cè)出電壓〃下列說(shuō)法中正確的是（D）

xX.XBX______

|XZ,二X4,

J_X-X?X----X——----1

N

XXXX

A.離子所受洛倫茲力方向均豎直向下

B.血液中正離子多時(shí)，〃點(diǎn)的電勢(shì)高于兒點(diǎn)的電勢(shì)

C.血液中負(fù)離子多時(shí)，〃點(diǎn)的電勢(shì)高于4點(diǎn)的電勢(shì)

D.血液流量0=2名

解析：根據(jù)左手定則，正離子受到豎直向下的洛倫茲力，負(fù)離子受到豎直向上的洛倫茲力，則正離

子聚集在N一側(cè)，負(fù)離子聚集在〃一側(cè)，則〃點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)，故A、B、C錯(cuò)誤；正、負(fù)離

子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，有qvB=M可得流速『總流量0=?卷=號(hào)/，故D正確.

7.（2023?南京六校聯(lián)考）如圖甲所示為用金屬材料制成的霍爾元件，其長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、

d圖乙是檢測(cè)電流大小是否發(fā)生變化的裝置.該檢測(cè)電流在鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與檢測(cè)電

流成正比，現(xiàn)給元件通一恒定工作電流/,下列說(shuō)法中正確的是（B）

乙

A.N端應(yīng)與電壓表的正極相連

B.要提高檢測(cè)靈敏度可適當(dāng)減小高度d

C.如果僅將檢測(cè)電流反向，電壓表的正、負(fù)接線柱連線位置無(wú)需改動(dòng)

D.當(dāng)霍爾元件尺寸一定時(shí)，電壓表示數(shù)變大，說(shuō)明檢測(cè)電流變小

解析：檢測(cè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，根據(jù)右手螺旋定則判斷從下向上穿過(guò)霍爾元件，又因?yàn)槭请娮?，故?/p>

件正面是負(fù)極，背面是正極，N端應(yīng)接負(fù)接線柱，A錯(cuò)誤；電流的微觀表達(dá)式為丫為自由電

荷的速度，設(shè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為員在元件中滿足/二"心可得速度為丫=《，即有7=〃e上焉，所以〃=

—故電壓與工作電流有關(guān)，電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，與檢測(cè)電流有關(guān)，因?yàn)闄z測(cè)電流會(huì)影響磁場(chǎng)，

nedr

6與/成正比，由〃=烏可知〃與d有關(guān)，與6無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤，B正確；磁場(chǎng)方向會(huì)發(fā)生改變，根據(jù)

ned

左手定則，電子受力方向會(huì)發(fā)生改變，故需要改變接線柱，即反接，C錯(cuò)誤.

8.（2023?蘇州期末）如圖所示，從離子源釋放的無(wú)初速帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)〃加速后，進(jìn)入靜電分析

器（內(nèi)有輻向電場(chǎng)0中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從小孔S射出電場(chǎng)后自4處垂直邊界進(jìn)入磁分析器中（內(nèi)有垂

直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)③，最后再?gòu)男】?垂直下邊界射出磁場(chǎng)被收集.貝hD）

A.靜電分析器中尚極板的電勢(shì)高于風(fēng)電勢(shì)

B.從$射出的粒子具有相同的電荷量

C.從￡射出的粒子具有相同的速度

D.從2射出的粒子具有相同的比荷

解析：根據(jù)題意可知，粒子在磁分析器的磁場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面

向外，由左手定則可以判斷粒子一定帶正電，同時(shí)在靜電分析器中由電場(chǎng)力提供向心力做圓周運(yùn)動(dòng)，

可知及的電勢(shì)高于4的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題意，設(shè)粒子的質(zhì)量為如電荷量為g