2026届高中物理一轮复习 第十一章 重难突破13　带电粒子在叠加场中的运动 （课件 学案 练习，共3份）

重难突破13　带电粒子在叠加场中的运动 1.（2025·广东茂名期中）速度选择器是质谱仪的重要组成部分，工作时电场和磁场联合作用，从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。下列结构能成为速度选择器的是（　　） 2.（2025·江苏南京期中）电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A.如图甲所示的速度选择器能使速度大小v＝的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电荷量及速度方向无关 B.如图乙所示的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C.图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3，粒子的比荷越小 D.图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势 3.（2025·江西上饶期末）如图所示，在以坐标原点O为圆心的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，电场方向沿x轴正方向，磁场方向垂直于xOy平面向里。一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从O点沿y轴正方向以一定速度射入，带电粒子沿直线运动，经时间t0从P点射出，若仅撤去磁场，带电粒子经射出半圆形区域，不计粒子受到的重力，匀强磁场的磁感应强度大小为（　　） A.　　 B. C.　　 D. 4.〔多选〕（2025·黑龙江哈尔滨期末）一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是（　　） A.沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为逆时针方向 B.小球一定带正电且小球的电荷量q＝ C.由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变 D.由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒 5.（2025·北京海淀模拟）磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体（含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。稳定时两板间等离子体有电阻。忽略边缘效应，下列判断正确的是（　　） A.上板为负极 B.上、下两极板间的电压U＝Bvd C.等离子体浓度越高，电动势越大 D.垂直两极板方向（即上、下方向）等离子体离子受洛伦兹力（分力）和静电力平衡 6.（2024·江西高考7题）石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图a所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当I＝1.00×10－3 A时，测得U-B关系图线如图b所示，元电荷e＝1.60×10－19 C，则此样品每平方米载流子数最接近（　　） A.1.7×1019 B.1.7×1015 C.2.3×1020 D.2.3×1016 7.（2025·河北石家庄模拟）某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下。污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积）。则（　　） A.a侧电势比c侧电势低 B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大 C.污水流量Q与U成正比，与L、D无关 D.匀强磁场的磁感应强度B＝ 8.（2025·北京清华附中质检）空间同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的方向沿y轴正方向，电场强度大小为E；磁场方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为＋q的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，释放后，粒子恰能沿图中的曲线运动。已知该曲线的最高点P的 ... ...