《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题60 电磁场中各类仪器使用原理（原卷版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 60 电磁场中各类仪器使用原理
特训目标 特训内容
目标 1 速度选择器（1T—3T）
目标 2 质谱仪（4T—6T）
目标 3 磁流体发电机（7T—9T）
目标 4 电磁流量计（10T—12T）
目标 5 霍尔元件（13T—15T）
目标 6 回旋加速器（16T—18T）
【特训典例】
一、速度选择器
1．如图所示，两水平金属板构成的器件中同时存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度 E和磁感应强度 B
相互垂直。一带电粒子以某一水平速度从 P点射入，恰好能沿直线运动，不计带电粒子的重力。下列说法
正确的是（　　）
A．粒子一定带正电
B．粒子的速度大小 v=
C．若粒子速度大小改变，则粒子将做曲线运动
D．若粒子速度大小改变，则电场对粒子的作用力会发生变化
2．速度选择器装置如图所示， 粒子（ ）以速度 自 O点沿中轴线 射入，恰沿 做匀速直线运
动。所有粒子均不考虑重力的影响，下列说法正确的是（　　）
A． 粒子（ ）以速度 自 点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动
B．电子（ ）以速度 自 O点沿中轴线射入，恰沿中轴线 做匀速直线运动
C．氘核（ ）以速度 自 O点沿中轴线 射入，动能将减小
D．氚核（ ）以速度 2自O点沿中轴线 射入，动能将增大
3．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使 a、b两板间产生匀强电场（场强
大小为 E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔 d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大
小为 B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点 c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到
右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（　　）
A．这三束离子带电可正可负
B．这三束离子的比荷一定不相同
C．a、b两板间的匀强电场方向一定由 a板指向 b板
D．若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从 d孔射出
二、质谱仪
4．质谱仪是分析同位素的重要的仪器，在物理研究中起非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意
图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择
器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 和 。平板 S上有可让粒子通过的狭缝 P和记录粒子
位置的胶片 。平板 S下方有强度为 的匀强磁场。（不计带电粒子的重力）下列表述正确的是（　
　）
A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B．能通过狭缝 P的带电粒子的速率等于
C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷（ ）越小
D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越远离狭缝 P，表明其质量越大
5．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，中心线处的场强大小为 E；半圆形磁分析器中分布着方向垂直于纸面、磁感应强度
为B的匀强磁场。要让质量为 m、电荷量为 q的粒子（不计重力），由静止开始从 M板经加速电场加速后
沿圆弧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，最终打到胶片上，则（　　）
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