《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（解析版）

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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
【答案】C
【详解】A．粒子做直线运动，竖直方向受力平衡，如果粒子带正电，则电场力向下，洛伦兹力向上，如
果粒子带负电，则电场力向上，洛伦兹力向下，故粒子电性不确定，故 A错误；
B．根据平衡条件得 qvB=qE 解得 v=故B错误；
CD．若粒子速度大小改变，则洛伦兹力大小改变，故粒子将做曲线运动，电场力做功，粒子速度大小改
变，但电场力不变，故 C正确，D错误。故选 C。
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
【答案】B
【详解】 粒子（ ）以速度 自 O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动，将受到向上的洛伦
兹力和向下的电场力，满足 解得 即 粒子的速度满足速度选择器的条件；
A． 粒子（ ）以速度 自 点沿中轴线从右边射入时，受到电场力向下，洛伦兹力也向下，故会向
下偏转不会做匀速直线运动，A错误；
B．电子（ ）以速度 自 O点沿中轴线射入，受到电场力向上，洛伦兹力向下，依然满足电场力等于洛
伦兹力，而做匀速直线运动，即速度选择器不选择电性而只选择速度，B正确；
C．氘核（ ）以速度 自 O点沿中轴线 射入，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，电场力做正
功，动能将增大，C错误；
D．氚核（ ）以速度 2自O点沿中轴线 射入，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，电场力做负
功，动能将减小，D错误。故选 B。
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
【答案】BCD
【详解】A．粒子出电场和磁场的复合场后均向上偏转，由左手定则可知三束离子均带正电，故 A错误；
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