《高考物理一轮复习讲练测》专题42 带电粒子在复合场中的运动（测）（原卷版）

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第 42 讲带电粒子在复合场中的运动——测

【满分：110 分时间：90 分钟】

一、选择题(本大题共 12 小题，每小题 5分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中. 1~8 题只有一项符合题

目要求； 9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。)

1．如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、

磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为 R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为

E;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,其左边界与静电分析器的右边界平行.由

离子源发出一个质量为 m、电荷量为 q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,

沿中心线 MN 做匀速圆周运动,而后由 P点进入磁分析器中,最终经过 Q点进入收集器.下列说法中正确的是(

)

A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内

B．加速电场中的加速电压 U= ER

C．磁分析器中圆心 O2到Q点的距离 d=

D．任何离子若能到达 P点,则一定能进入收集器

2．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外。已知在

该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动。下列说法正确的是

A．若小球带正电荷，则小球的电势能减小

B．若小球带负电荷，则小球的电势能减小

C．无论小球带何种电荷，小球的重力势能都减小

D．小球的动能可能会增大

3．随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动

机转速时，情景简化如图甲所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压

发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大；．输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图乙所示。

下列说法正确的是

A．霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的

B．乙图中霍尔元件前端电势比后端高

C．在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度 c越大，产生的霍尔电压越高

D．若转速表显示 1800r/min，转子上齿数为 150 个，则霍尔传感器每分钟输出 270000 个脉冲信号

4．在一个很小的厚度为 d的矩形半导体薄片上，制作四个电极 E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件，如

图所示。在 E、F间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场 B，则薄片中的载流子（形成电流的自

由电荷）就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使 M、N 间出现了电压，称为霍

尔电压 UH。可以证明 UH=kIB/d，k为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。下列说法正确的是

A．若M的电势高于 N的电势，则载流子带正电

B．霍尔系数 k较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多

C．借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计（测定磁感应强度）

D．霍尔电压 UH越大，载流子受到磁场的洛仑兹力越小

5．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

上有可让

粒子通过的狭缝

和记录粒子位置的胶片

2.平板

下方有强度为

0的匀强磁场．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

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

，粒子的比荷( )越大

D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝

，表明其质量越大

6．如图所示，在水平连线MN 和PQ 间有竖直向上的匀强电场，在 MN 上方有水平向里的匀强磁场。两个

质量和带电量均相等的带正电的粒子A、B,分别以水平初速度 v0、2v0从PQ 连线上 O点先后进入电场，带

电粒子A、B第一次在磁场中的运动时间分别为tA和tB,前两次穿越连线MN 时两点间的距离分别为dA,和dB,

粒子重力不计，则

A． tA一定小于 tB，dA一定等于dB

B． tA一定小于 tB，dA可能小于 dB

C． tA可能等于tB，dA一定等于dB

D． tA可能等于tB，dA可能小于 dB

7．研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就是根据这三个位置关系

呈8字型运动来告诉同伴蜜源的方位．某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字

形运动，即在y＞0的空间中和 y＜0的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以

x轴为分界线，在 y轴左侧和图中竖直虚线MN 右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里、和向外的匀强磁

场，MN 与y轴的距离为 2d．一重力不计的负电荷从y轴上的 P（0，d）点以沿 x轴正方向的初速度 v0开

始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到P点，则下列说法正确的是（　　）

A．电场与磁场的比值为[来源:学*科*网Z*X*X*K]

B．电场与磁场的比值为

C．带电粒子运动一个周期的时间为

D．带电粒子运动一个周期的时间为 [来源:学科网 ZXXK]

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