高考物理一輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)一．選擇題（共8小題）1．（2025?龍巖二模）自行車速度計(jì)可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車車輪的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車前輪半徑R，霍爾效應(yīng)傳感器固定于前叉距軸r處。一塊磁體安裝在前輪上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁體就靠近傳感器一次，傳感器就會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓，若每秒觸發(fā)n次脈沖。如圖乙所示，電源輸出電壓為U1，當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢(shì)差U2（前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)）。則（）A．自行車的速度為2πnr B．車速越大A、B間電勢(shì)差越大 C．霍爾元件的載流子是正電荷 D．電源長(zhǎng)時(shí)間使用后電動(dòng)勢(shì)減小，A、B間電勢(shì)差將減小2．（2025?長(zhǎng)春模擬）質(zhì)譜儀是分離和檢測(cè)同位素的儀器，現(xiàn)有一價(jià)的鉀39和鉀41離子的混合物經(jīng)同一電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速后，沿著與磁場(chǎng)邊界垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。測(cè)試時(shí)設(shè)置加速電壓大小為U0，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加速電壓有較小的波動(dòng)，可能偏大或偏小ΔU。為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用，則ΔU應(yīng)小于（）A．140U0 B．241U03．（2025?懷仁市四模）如圖甲所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直導(dǎo)線折成“＜”形固定在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所在平面與磁場(chǎng)平行，ACD為等邊三角形，AD與磁場(chǎng)垂直，E為AC邊上一點(diǎn)，給ACD通入恒定電流I，ACD受到的安培力大小為F1；如圖乙所示，若保持ECD段不動(dòng)，將AE段彎折后使AE段與CD段平行，導(dǎo)線所在平面仍與磁場(chǎng)平行，再給導(dǎo)線通入恒定電流I，則這時(shí)導(dǎo)線AECD受到的安培力大小為F2，則下列判斷正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＞F2 C．F1＜F2 D．無(wú)法比較F1、F2的大小4．（2025春?南寧期末）如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的直導(dǎo)體棒用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O′，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以如圖所示的電流I，導(dǎo)體棒保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為30°，現(xiàn)通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使懸線與豎直方向的夾角從30°緩慢變?yōu)?0°。在這一過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．磁場(chǎng)方向豎直向上 B．懸線拉力逐漸減小 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的3倍 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的3倍5．（2025春?曹縣校級(jí)期末）圖是某種同步加速器的原理圖。直線通道PQ有電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，通道轉(zhuǎn)角處有可調(diào)的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B。電量為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v0進(jìn)入加速電場(chǎng)，而后可以在通道中循環(huán)加速。帶電粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R。忽略相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里 B．加速一次后，帶電粒子的動(dòng)能增量為2qU C．加速k次后，帶電粒子的動(dòng)能增量為EkD．加速k次后，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=6．（2025?海淀區(qū)校級(jí)三模）安培對(duì)物質(zhì)具有磁性的解釋可以用如圖所示的情景來(lái)表示，那么（）A．甲圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 B．乙圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 C．磁體在高溫環(huán)境下磁性不會(huì)改變 D．磁體在高溫環(huán)境下磁性會(huì)加強(qiáng)7．（2025?三模擬）如圖所示，一正方形線框放置在水平桌面，在以線框?yàn)榈酌娴目臻g正方體中，O1、O2分別為上下表面的中心，線框通有圖示的恒定電流。下列說(shuō)法正確的是（）A．O2處磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 B．O1處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 C．O1O2連線上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．從O1處?kù)o止釋放一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，將做直線運(yùn)動(dòng)8．（2025?浙江模擬）作為公共交通的一部分，現(xiàn)代城市里會(huì)提供各種共享自行車和電動(dòng)助力車，方便了市民們的短途出行。如圖甲是某一款電動(dòng)助力車，其調(diào)速把手主要是應(yīng)用了“霍爾效應(yīng)”來(lái)控制行駛速度的。調(diào)速把手內(nèi)部截面示意圖如圖乙所示，內(nèi)含永磁鐵和霍爾器件等部件。把手里面的霍爾器件是一個(gè)棱長(zhǎng)分別為a，b、c的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體器件，永久磁鐵與霍爾器件的位置關(guān)系如圖丙所示。電動(dòng)車正常行駛時(shí)，在霍爾器件的上下面通有一個(gè)恒定電流I，騎手將調(diào)速把手旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，施加在霍爾器件上的磁場(chǎng)就會(huì)發(fā)生變化，霍爾器件就能在C、D間輸出變化的電壓U，電機(jī)電路感知這個(gè)電壓的變化就能相應(yīng)地改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，這個(gè)電壓U與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的關(guān)系如圖丁所示。則以下說(shuō)法正確的是（）A．騎行電動(dòng)車時(shí)，霍爾器件C端的電勢(shì)高于D端的電勢(shì) B．若組裝電動(dòng)車時(shí)不小心將永久磁鐵裝反了（兩極互換）將會(huì)影響該電動(dòng)車的正常騎行 C．若按圖乙箭頭所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)電壓U隨時(shí)間均勻增大，則電動(dòng)車隨之做勻加速運(yùn)動(dòng) D．若圖丙中器件尺寸不變，僅增大通過(guò)霍爾器件的電流I，可使電動(dòng)車更容易獲得最大速度二．多選題（共4小題）（多選）9．（2025?河南模擬）如圖，某種質(zhì)譜儀由加速電場(chǎng)、靜電分析器、磁分析器和收集器構(gòu)成。靜電分析器和磁分析器均是以O(shè)為中心的14A．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 B．此種粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πRC．加速電場(chǎng)的加速電壓U=ERD．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=（多選）10．（2025?畢節(jié)市模擬）沿正方體的棱bc和dd1分別放置兩根足夠長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，其電流方向如圖所示。P為棱cd上的一點(diǎn)，若要使P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，可在空間中再放置一條足夠長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，則該導(dǎo)線可能（）A．與棱ab平行 B．與棱bc平行 C．與bb1d1d面平行 D．與bb1c1c面平行（多選）11．（2025?黃埔區(qū)校級(jí)二模）如圖（a）所示，一點(diǎn)電荷（不計(jì)重力）在輻向電場(chǎng)中圍繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E；如圖（b）所示，同一點(diǎn)電荷在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知點(diǎn)電荷兩次做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等，兩個(gè)圓弧軌跡的半徑均為r。關(guān)于該點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（）A．可能帶負(fù)電 B．一定沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．點(diǎn)電荷的比荷為EBD．點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的線速度大小為E（多選）12．（2025?山西模擬）如圖所示，xOy平面內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示，不計(jì)粒子的重力。下列描述粒子沿x軸方向的分速度vx隨時(shí)間t、位置坐標(biāo)y的變化圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．三．填空題（共4小題）13．（2025?福建模擬）如圖，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、通有電流I的導(dǎo)體棒垂直靜止于傾角為θ的光滑斜面上，已知空間有垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)方向垂直斜面向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。14．（2025春?廈門校級(jí)月考）如圖，寬為d的霍爾元件置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與霍爾元件垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若霍爾元件是電子導(dǎo)電，當(dāng)通過(guò)霍爾元件的電流I如圖所示時(shí)，霍爾元件（填“上”“下”）表面聚集電子，產(chǎn)生霍爾電壓；若已知電子定向移動(dòng)速率為v，則霍爾元件上產(chǎn)生的霍爾電壓為。15．（2025春?同安區(qū)校級(jí)月考）如圖為磁流體發(fā)電機(jī)示意圖。平行金屬板a、b間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量等量正、負(fù)離子）垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng)，a、b兩板間便產(chǎn)生電壓。若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，每個(gè)離子的電荷量為q、速度為v，等效直流電源兩極板a、b間距為d，負(fù)載電阻為R，圖中a板是電源的（填“正”或“負(fù)”）極，穩(wěn)定時(shí)電源的電動(dòng)勢(shì)為（用題中所給物理量符號(hào)表達(dá)）。16．（2025春?廈門校級(jí)月考）如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)半徑為R的D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻交流電源相連。已知回旋加速器中所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，所要加速的α粒子（24He）帶正電，所帶電荷量為2e，質(zhì)量為m，則加速α粒子時(shí)所加高頻電源的頻率為四．解答題（共4小題）17．（2025?南寧模擬）如圖，豎直線MN為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界，其中水平分界線OA上方Ⅰ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，分界線OA下方Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為﹣q（q＞0）的粒子以速度v從左邊界的C點(diǎn)水平射入磁場(chǎng)中。粒子重力忽略不計(jì)。求：（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；（2）若粒子從C點(diǎn)射入磁場(chǎng)中且恰好不從磁場(chǎng)左邊界射出，入射點(diǎn)C到O的距離d。18．（2024秋?興寧市期末）在芯片制造過(guò)程中，離子注入是其中一道重要的工序。離子注入工作原理的示意圖如圖所示。靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，沿圖中半徑為R的虛線通過(guò)14（1）離子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v0和靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。19．（2025春?濰坊期中）如圖所示，兩條粗糙平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為30°。導(dǎo)軌間距為0.1m，導(dǎo)軌間接有一阻值為0.1Ω的電阻。ab是一根與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好的金屬桿，其質(zhì)量為0.1kg，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為34，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為103T，方向垂直金屬桿所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，g取10m/s（1）金屬桿受到的安培力大??；（2）金屬桿初速度的大小。20．（2025?項(xiàng)城市三模）如圖，左側(cè)為一對(duì)平行金屬板，平行金屬板長(zhǎng)度10cm，極板間距為20cm，兩金板間電壓為200V，上極板帶正電荷?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1.6×10﹣25kg、電荷量為1.6×10﹣17C的負(fù)電荷從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)一加速電場(chǎng)加速后從左側(cè)中點(diǎn)處，沿平行于極板方向射入，已知加速電壓為50V，然后進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。勻強(qiáng)磁場(chǎng)緊鄰電場(chǎng)，寬度為10cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)上下足夠長(zhǎng)，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.02T（不計(jì)粒子重力，不計(jì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)）。試求：（1）求進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v0；（2）帶電粒子射出金屬板時(shí)速度的大小、方向；（3）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及從勻強(qiáng)磁場(chǎng)射出時(shí)的位置。

高考物理一輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題）1．（2025?龍巖二模）自行車速度計(jì)可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車車輪的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車前輪半徑R，霍爾效應(yīng)傳感器固定于前叉距軸r處。一塊磁體安裝在前輪上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁體就靠近傳感器一次，傳感器就會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓，若每秒觸發(fā)n次脈沖。如圖乙所示，電源輸出電壓為U1，當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢(shì)差U2（前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)）。則（）A．自行車的速度為2πnr B．車速越大A、B間電勢(shì)差越大 C．霍爾元件的載流子是正電荷 D．電源長(zhǎng)時(shí)間使用后電動(dòng)勢(shì)減小，A、B間電勢(shì)差將減小【考點(diǎn)】霍爾效應(yīng)與霍爾元件．【專題】定量思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)車速和車輪角速度的關(guān)系計(jì)算；根據(jù)霍爾電壓的表達(dá)式分析；根據(jù)左手定則判斷；根據(jù)霍爾電壓的表達(dá)式結(jié)合閉合電路的歐姆定律分析?！窘獯稹拷猓篈、自行車車輪的轉(zhuǎn)速為nr/s，所以自行車的速度為v'＝ωR＝2πnR，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)載流子的電荷量為q，根據(jù)平衡條件有qvB=qU2L，則A、B間的電勢(shì)差大小為U2＝BvL，其中L表示霍爾元件前后表面間的距離，v表示載流子做定向移動(dòng)的速度大小，根據(jù)I＝NqSv可知，v=C、根據(jù)左手定則可知載流子向前表面偏轉(zhuǎn)，因?yàn)榍氨砻娴碾妱?shì)低于后表面的電勢(shì)，所以載流子是負(fù)電荷，故C錯(cuò)誤；D、電源長(zhǎng)時(shí)間使用后電動(dòng)勢(shì)變小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知霍爾元件中的電流I變小，根據(jù)霍爾電壓的表達(dá)式可知，A、B間電勢(shì)差減小，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】能夠?qū)懗龌魻栯妷旱谋磉_(dá)式是解題的關(guān)鍵。2．（2025?長(zhǎng)春模擬）質(zhì)譜儀是分離和檢測(cè)同位素的儀器，現(xiàn)有一價(jià)的鉀39和鉀41離子的混合物經(jīng)同一電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速后，沿著與磁場(chǎng)邊界垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。測(cè)試時(shí)設(shè)置加速電壓大小為U0，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加速電壓有較小的波動(dòng)，可能偏大或偏小ΔU。為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用，則ΔU應(yīng)小于（）A．140U0 B．241U0【考點(diǎn)】與加速電場(chǎng)相結(jié)合的質(zhì)譜儀．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】A【分析】經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理列式，同時(shí)結(jié)合在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力，求半徑，再根據(jù)半徑相等，分析電壓差?！窘獯稹拷猓涸O(shè)加速電壓為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電荷的電荷量為q，質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，則經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理有qU=在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力：qvB=m解得R=設(shè)鉀39質(zhì)量為m1，電壓為U0+ΔU時(shí)，最大半徑為R1；鉀41質(zhì)量為m2，電壓為U0﹣ΔU時(shí)，鉀41最小半徑為R2，則可得R令R1＝R2，聯(lián)立解得ΔU=故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是掌握動(dòng)能定理，以及規(guī)律在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力，難度中等。3．（2025?懷仁市四模）如圖甲所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直導(dǎo)線折成“＜”形固定在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所在平面與磁場(chǎng)平行，ACD為等邊三角形，AD與磁場(chǎng)垂直，E為AC邊上一點(diǎn)，給ACD通入恒定電流I，ACD受到的安培力大小為F1；如圖乙所示，若保持ECD段不動(dòng)，將AE段彎折后使AE段與CD段平行，導(dǎo)線所在平面仍與磁場(chǎng)平行，再給導(dǎo)線通入恒定電流I，則這時(shí)導(dǎo)線AECD受到的安培力大小為F2，則下列判斷正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＞F2 C．F1＜F2 D．無(wú)法比較F1、F2的大小【考點(diǎn)】安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用．【專題】定性思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)幾何關(guān)系可知，甲、乙兩圖中導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度相同，根據(jù)安培力公式求解?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)幾何關(guān)系可知，甲、乙兩圖中導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度相同，均為AD連線在垂直磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度L，根據(jù)安培力計(jì)算公式F＝BIL可知F1＝F2，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查安培力公式的直接應(yīng)用，注意公式中的L為有些長(zhǎng)度。4．（2025春?南寧期末）如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的直導(dǎo)體棒用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O′，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以如圖所示的電流I，導(dǎo)體棒保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為30°，現(xiàn)通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使懸線與豎直方向的夾角從30°緩慢變?yōu)?0°。在這一過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．磁場(chǎng)方向豎直向上 B．懸線拉力逐漸減小 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的3倍 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的3倍【考點(diǎn)】安培力作用下的受力平衡問(wèn)題；解析法求共點(diǎn)力的平衡．【專題】定量思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力．【答案】C【分析】由三力平衡，結(jié)合左手定則，判斷磁場(chǎng)方向；由三力平衡列式，分析拉力變化；根據(jù)平衡列式，求磁感應(yīng)強(qiáng)度比值?！窘獯稹拷猓篈．由三力平衡，F(xiàn)安水平向右，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)懸線與豎直方向夾角為θ，兩根懸線對(duì)導(dǎo)體棒的拉力為T，由三力平衡cosθ=當(dāng)夾角θ由30°變?yōu)?0°，可知拉力T變大，故B錯(cuò)誤；CD．懸線與豎直方向夾角為30°時(shí)，根據(jù)平衡條件有F安＝mgtan30°得B同理B則B2故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是能夠根據(jù)平衡條件列式，難度不高。5．（2025春?曹縣校級(jí)期末）圖是某種同步加速器的原理圖。直線通道PQ有電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，通道轉(zhuǎn)角處有可調(diào)的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B。電量為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v0進(jìn)入加速電場(chǎng)，而后可以在通道中循環(huán)加速。帶電粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R。忽略相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里 B．加速一次后，帶電粒子的動(dòng)能增量為2qU C．加速k次后，帶電粒子的動(dòng)能增量為EkD．加速k次后，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=【考點(diǎn)】帶電粒子由電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】比較思想；模型法；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；分析綜合能力．【答案】D【分析】先根據(jù)題意確定粒子的運(yùn)動(dòng)方向，利用左手定則判斷偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；根據(jù)動(dòng)能定理求加速一次后帶電粒子的動(dòng)能增量；洛倫茲力不做功，則加速k次后，帶電粒子的動(dòng)能增量為kqU，由動(dòng)能定理求加速k次后粒子的速度大小。粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?！窘獯稹拷猓篈、直線通道PQ有電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，因粒子帶正電，則粒子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)镻→Q。粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，可知洛倫茲力指向裝置中心，由左手定則可知，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；BC、由動(dòng)能定理可知，加速一次后，電場(chǎng)力做功為qU，帶電粒子的動(dòng)能增量為qU。因洛倫茲力不做功，故加速k次后，帶電粒子的動(dòng)能增量為kqU，故BC錯(cuò)誤；D、加速k次后，由動(dòng)能定理有kqU=解得v=粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvB=m聯(lián)立解得B=mv故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要知道洛倫茲力不做功，粒子每加速一次，動(dòng)能增量為qU，運(yùn)用動(dòng)能定理求加速獲得的速度。粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力。6．（2025?海淀區(qū)校級(jí)三模）安培對(duì)物質(zhì)具有磁性的解釋可以用如圖所示的情景來(lái)表示，那么（）A．甲圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 B．乙圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況 C．磁體在高溫環(huán)境下磁性不會(huì)改變 D．磁體在高溫環(huán)境下磁性會(huì)加強(qiáng)【考點(diǎn)】磁化和消磁；安培分子電流假說(shuō)．【專題】定性思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；理解能力．【答案】B【分析】安培所提出的“分子電流”的假說(shuō)。安培認(rèn)為，在原子、分子或分子團(tuán)等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都形成一個(gè)微小的磁體。未被磁化的物體，分子電流的方向非常紊亂，對(duì)外不顯磁性；磁化時(shí)，分子電流的方向大致相同，于是對(duì)外界顯示出磁性。【解答】解：AB．根據(jù)“分子電流”假說(shuō)，未被磁化的物體，分子電流的方向非常紊亂，對(duì)外不顯磁性，則甲圖代表了未被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況，被磁化的物體，分子電流的方向大致相同，對(duì)外顯示出磁性，則乙圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況，故A錯(cuò)誤，故B正確；CD．根據(jù)磁化與退磁的特性可知，磁體在高溫環(huán)境下，磁性會(huì)減弱，故CD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】分子電流假說(shuō)屬于記憶性的知識(shí)點(diǎn)，要求有準(zhǔn)確的知道，注意磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。7．（2025?三模擬）如圖所示，一正方形線框放置在水平桌面，在以線框?yàn)榈酌娴目臻g正方體中，O1、O2分別為上下表面的中心，線框通有圖示的恒定電流。下列說(shuō)法正確的是（）A．O2處磁感應(yīng)強(qiáng)度為0 B．O1處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 C．O1O2連線上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．從O1處?kù)o止釋放一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，將做直線運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加；安培定則（右手螺旋定則）．【專題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)安培定則結(jié)合疊加規(guī)律，確定O1，O2處磁感應(yīng)強(qiáng)度；根據(jù)環(huán)形電流空間磁場(chǎng)的分布，O1O2連線上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同、大小不相同；根據(jù)小球受力情況，確定小球沿O1O2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓篈B．把通電線框看成環(huán)形電流，根據(jù)安培定則，判斷知O1，O2處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0，方向均豎直向下，故AB錯(cuò)誤。C．根據(jù)安培定則，可知O1O2連線上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，但由于O1O2連線上各點(diǎn)距離導(dǎo)線框不同，所以O(shè)1O2連線上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相同，故C錯(cuò)誤。D．由于O1O2連線上磁場(chǎng)方向豎直向下，與小球運(yùn)動(dòng)方向一致，小球不受洛倫茲力，只受重力，故小球?qū)⒀豋1O2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是掌握安培定則，能夠根據(jù)安培定則分析磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，同時(shí)要注意磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，既要考慮方向也要考慮大小。8．（2025?浙江模擬）作為公共交通的一部分，現(xiàn)代城市里會(huì)提供各種共享自行車和電動(dòng)助力車，方便了市民們的短途出行。如圖甲是某一款電動(dòng)助力車，其調(diào)速把手主要是應(yīng)用了“霍爾效應(yīng)”來(lái)控制行駛速度的。調(diào)速把手內(nèi)部截面示意圖如圖乙所示，內(nèi)含永磁鐵和霍爾器件等部件。把手里面的霍爾器件是一個(gè)棱長(zhǎng)分別為a，b、c的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體器件，永久磁鐵與霍爾器件的位置關(guān)系如圖丙所示。電動(dòng)車正常行駛時(shí)，在霍爾器件的上下面通有一個(gè)恒定電流I，騎手將調(diào)速把手旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，施加在霍爾器件上的磁場(chǎng)就會(huì)發(fā)生變化，霍爾器件就能在C、D間輸出變化的電壓U，電機(jī)電路感知這個(gè)電壓的變化就能相應(yīng)地改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，這個(gè)電壓U與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的關(guān)系如圖丁所示。則以下說(shuō)法正確的是（）A．騎行電動(dòng)車時(shí)，霍爾器件C端的電勢(shì)高于D端的電勢(shì) B．若組裝電動(dòng)車時(shí)不小心將永久磁鐵裝反了（兩極互換）將會(huì)影響該電動(dòng)車的正常騎行 C．若按圖乙箭頭所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)電壓U隨時(shí)間均勻增大，則電動(dòng)車隨之做勻加速運(yùn)動(dòng) D．若圖丙中器件尺寸不變，僅增大通過(guò)霍爾器件的電流I，可使電動(dòng)車更容易獲得最大速度【考點(diǎn)】霍爾效應(yīng)與霍爾元件．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)左手定則，平衡條件結(jié)合圖像的知識(shí)進(jìn)行分析解答?！窘獯稹拷猓篈.霍爾器件中電流方向向下，則自由電子定向移動(dòng)的方向向上，根據(jù)左手定則，電子向C端積累，故C端的電勢(shì)低于D端的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B.若磁鐵裝反了（兩極互換）霍爾電壓會(huì)反向，但由丁圖的對(duì)稱性可知不影響電動(dòng)車轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，即仍能正常騎行，故B錯(cuò)誤；C.當(dāng)騎手按圖乙箭頭所示方向均勻轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)若電壓會(huì)隨時(shí)間均勻增大，則由丁圖可知，電動(dòng)車的速度隨時(shí)間增加更慢，加速度將減小，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)平衡條件evB=eUb，結(jié)合電流的微觀表達(dá)式I＝neSv＝neabv，得故選：D。【點(diǎn)評(píng)】考查帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和受力情況，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確的分析解答。二．多選題（共4小題）（多選）9．（2025?河南模擬）如圖，某種質(zhì)譜儀由加速電場(chǎng)、靜電分析器、磁分析器和收集器構(gòu)成。靜電分析器和磁分析器均是以O(shè)為中心的14A．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 B．此種粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πRC．加速電場(chǎng)的加速電壓U=ERD．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=【考點(diǎn)】與加速電場(chǎng)相結(jié)合的質(zhì)譜儀．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】BC【分析】根據(jù)左手定則判斷磁場(chǎng)方向，帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)或者在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力或者磁場(chǎng)力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，根據(jù)動(dòng)能定理求解加速電場(chǎng)的加速電壓。【解答】解：A．由電場(chǎng)方向可知，粒子帶正電，根據(jù)洛倫茲力方向，結(jié)合左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；B．帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，可得qE=m可得運(yùn)動(dòng)速度v=則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=故B正確；C．由Uq=可得加速電場(chǎng)的加速電壓U=故C正確；D．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，可得qvB=m磁感應(yīng)強(qiáng)度B=故D錯(cuò)誤。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查粒子在磁場(chǎng)或者電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵是分析對(duì)應(yīng)向心力來(lái)源，結(jié)合向心力公式求解。（多選）10．（2025?畢節(jié)市模擬）沿正方體的棱bc和dd1分別放置兩根足夠長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，其電流方向如圖所示。P為棱cd上的一點(diǎn)，若要使P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，可在空間中再放置一條足夠長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，則該導(dǎo)線可能（）A．與棱ab平行 B．與棱bc平行 C．與bb1d1d面平行 D．與bb1c1c面平行【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加；通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)．【專題】定量思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力．【答案】AD【分析】根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布分析求解?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)右手螺旋定則，正方體的棱bc在P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下，正方體的棱dd1在P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蜃?，故合方向?yàn)樾毕蜃笙拢◤那巴罂矗瑒t放置一條足夠長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)斜向右上，當(dāng)該導(dǎo)線與棱ab平行，以及與bb1c1c面平行均可能產(chǎn)生斜向右上的磁場(chǎng)，故AD正確，BC錯(cuò)誤。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了安培定則，掌握通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。（多選）11．（2025?黃埔區(qū)校級(jí)二模）如圖（a）所示，一點(diǎn)電荷（不計(jì)重力）在輻向電場(chǎng)中圍繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E；如圖（b）所示，同一點(diǎn)電荷在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知點(diǎn)電荷兩次做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相等，兩個(gè)圓弧軌跡的半徑均為r。關(guān)于該點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（）A．可能帶負(fù)電 B．一定沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．點(diǎn)電荷的比荷為EBD．點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的線速度大小為E【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在單個(gè)或多個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】CD【分析】此點(diǎn)電荷在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，是由電場(chǎng)力提供向心力的，根據(jù)電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向的關(guān)系確定點(diǎn)電荷的帶電性；由左手定則判斷點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，點(diǎn)電荷在輻向電場(chǎng)中可能沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，也可能沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；根據(jù)牛頓第二定律求解電荷運(yùn)動(dòng)的線速度大小和其比荷?！窘獯稹拷猓篈、此點(diǎn)電荷在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，是由電場(chǎng)力提供向心力的，由圖（a）可知點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，則點(diǎn)電荷一定帶正電，故A錯(cuò)誤；B、此點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，是由洛倫茲力提供向心力的，根據(jù)圖（b），由左手定則判斷點(diǎn)電荷一定沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。而此點(diǎn)電荷在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力的方向與點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，則點(diǎn)電荷在輻向電場(chǎng)中可能沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，也可能沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。CD、根據(jù)牛頓第二定律可得：對(duì)點(diǎn)電荷在輻向電場(chǎng)中有：qE=對(duì)點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中有：qBv=聯(lián)立解得：v=EB，故選：CD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，解題的關(guān)鍵是找到向心力的來(lái)源。（多選）12．（2025?山西模擬）如圖所示，xOy平面內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示，不計(jì)粒子的重力。下列描述粒子沿x軸方向的分速度vx隨時(shí)間t、位置坐標(biāo)y的變化圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】帶電粒子在疊加場(chǎng)中做旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】AC【分析】用配速法處理該問(wèn)題—將粒子的運(yùn)動(dòng)看成是向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)和逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，寫(xiě)出x方向和y方向隨時(shí)間和隨位移的速度表達(dá)式，確定哪個(gè)圖像正確?！窘獯稹拷猓篈B、釋放時(shí)粒子可視為有沿x軸正方向和負(fù)方向、大小均為v的兩個(gè)分速度，且滿足：qvB＝qE則粒子的運(yùn)動(dòng)可分解為沿x軸正方向以速率v做勻速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，以速率v在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻粒子沿x軸方向的分速度滿足：vx＝v﹣vcosωt（ω為粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度）可知選項(xiàng)A滿足vx﹣t函數(shù)關(guān)系式，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、以x方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理可知：i=1考慮到沿y方向的位移：vyi×Δt＝y(tǒng)i求和解得：qBy＝mvx變形后得：v則vx﹣y圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題思路是用配速法解題，理解其兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵，結(jié)合動(dòng)量定理可以解決問(wèn)題。三．填空題（共4小題）13．（2025?福建模擬）如圖，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、通有電流I的導(dǎo)體棒垂直靜止于傾角為θ的光滑斜面上，已知空間有垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)方向垂直斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為mgsinθIL【考點(diǎn)】安培力的概念；左手定則判斷安培力的方向；安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力．【答案】下；mgsinθ【分析】對(duì)導(dǎo)線受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小，以及根據(jù)左手定則判斷磁場(chǎng)的方向，通過(guò)安培力大小公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)共點(diǎn)力平衡知，安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)左手定則知，磁場(chǎng)的方向垂直斜面向下。根據(jù)平衡知，安培力FA＝BIL＝mgsinθ，解得：B=mgsinθ答：下；mgsinθ【點(diǎn)評(píng)】本題考查應(yīng)用平衡條件處理通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問(wèn)題，會(huì)運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向。14．（2025春?廈門校級(jí)月考）如圖，寬為d的霍爾元件置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與霍爾元件垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若霍爾元件是電子導(dǎo)電，當(dāng)通過(guò)霍爾元件的電流I如圖所示時(shí)，霍爾元件上（填“上”“下”）表面聚集電子，產(chǎn)生霍爾電壓；若已知電子定向移動(dòng)速率為v，則霍爾元件上產(chǎn)生的霍爾電壓為Bdv?！究键c(diǎn)】霍爾效應(yīng)與霍爾元件．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】上；Bdv【分析】定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，導(dǎo)致兩表面形成電場(chǎng)。最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)受力平衡求出電勢(shì)差的大小?！窘獯稹拷猓夯魻栐请娮訉?dǎo)電，根據(jù)左手定則，霍爾元件中電子定向移動(dòng)時(shí)受到指向上表面的洛倫茲力，上表面聚集電子。電子所受靜電力與磁場(chǎng)力相等時(shí)達(dá)到平衡，上、下表面間的霍爾電壓保持不變，根據(jù)平衡條件得qvB=q解得U＝Bdv故答案為：上；Bdv【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子，以及自由電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡。15．（2025春?同安區(qū)校級(jí)月考）如圖為磁流體發(fā)電機(jī)示意圖。平行金屬板a、b間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量等量正、負(fù)離子）垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng)，a、b兩板間便產(chǎn)生電壓。若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，每個(gè)離子的電荷量為q、速度為v，等效直流電源兩極板a、b間距為d，負(fù)載電阻為R，圖中a板是電源的正極（填“正”或“負(fù)”）極，穩(wěn)定時(shí)電源的電動(dòng)勢(shì)為Bdv（用題中所給物理量符號(hào)表達(dá)）?！究键c(diǎn)】磁流體發(fā)電機(jī)．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】正極；Bdv【分析】運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，根據(jù)左手定則判斷電源的正負(fù)極；根據(jù)平衡條件判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。【解答】解：兩磁體在a、b兩板間產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則知正電荷向a極板偏轉(zhuǎn)，所以a極板帶正電荷，b極板帶負(fù)電荷，因此a板是電源的正極，外電路不接電阻穩(wěn)定時(shí)有洛倫茲力等于電場(chǎng)力即qE＝qvB，所以兩極板間的電動(dòng)勢(shì)E源＝Ed＝Bdv故答案為：正極；Bdv【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)通過(guò)電荷的平衡求出電動(dòng)勢(shì)的大小。16．（2025春?廈門校級(jí)月考）如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)半徑為R的D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻交流電源相連。已知回旋加速器中所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，所要加速的α粒子（24He）帶正電，所帶電荷量為2e，質(zhì)量為m，則加速α粒子時(shí)所加高頻電源的頻率為eBπm，加速該粒子所能獲得的最大動(dòng)能為【考點(diǎn)】回旋加速器．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】eBπm；【分析】回旋加速器中高頻電源的周期與帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，洛倫茲力提供向心力，最大運(yùn)動(dòng)半徑等于D形盒半徑，結(jié)合動(dòng)能表達(dá)式求解?！窘獯稹拷猓夯匦铀倨髦懈哳l電源的周期與帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同T高頻電源的頻率為f=加速該粒子所能獲得的最大動(dòng)能為E由2evB=m解得E故答案為：eBπm；【點(diǎn)評(píng)】本題考查回旋加速器的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器利用磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)和電場(chǎng)加速實(shí)現(xiàn)加速粒子，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和交流電的周期相等。四．解答題（共4小題）17．（2025?南寧模擬）如圖，豎直線MN為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界，其中水平分界線OA上方Ⅰ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，分界線OA下方Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為﹣q（q＞0）的粒子以速度v從左邊界的C點(diǎn)水平射入磁場(chǎng)中。粒子重力忽略不計(jì)。求：（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；（2）若粒子從C點(diǎn)射入磁場(chǎng)中且恰好不從磁場(chǎng)左邊界射出，入射點(diǎn)C到O的距離d?！究键c(diǎn)】帶電粒子在直線邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為mvqB（2）若粒子從C點(diǎn)射入磁場(chǎng)中且恰好不從磁場(chǎng)左邊界射出，入射點(diǎn)C到O的距離為(2+3【分析】（1）根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）根據(jù)幾何關(guān)系解答?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvB=解得R=（2）根據(jù)題意作圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知O'O''2＝O'F2+FO''2CO'＝O''F＝RCO＝CO'+O'O解得CO=答：（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為mvqB（2）若粒子從C點(diǎn)射入磁場(chǎng)中且恰好不從磁場(chǎng)左邊界射出，入射點(diǎn)C到O的距離為(2+3【點(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，正確分析粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題關(guān)鍵。18．（2024秋?興寧市期末）在芯片制造過(guò)程中，離子注入是其中一道重要的工序。離子注入工作原理的示意圖如圖所示。靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，沿圖中半徑為R的虛線通過(guò)14（1）離子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v0和靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?！究键c(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；分析綜合能力．【答案】（1）離子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為2qUm，靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2U（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為6mqU3Rq或6mqU【分析】（1）根據(jù)動(dòng)能定理得出離子的速度，結(jié)合牛頓第二定律得出場(chǎng)強(qiáng)的大??；（2）根據(jù)幾何關(guān)系得出粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，結(jié)合牛頓第二定律得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小?！窘獯稹拷猓海?）離子在加速電場(chǎng)加速后，根據(jù)動(dòng)能定理可得：qU=1解得：v=離子在圓弧形靜電分析器中，根據(jù)牛頓第二定律得：qE=m解得：E=（2）從P點(diǎn)進(jìn)入圓形磁場(chǎng)后，離子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在豎直放置的硅片上的M點(diǎn)時(shí)，速度方向與硅片所成銳角為60°，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑為r，由牛頓第二定律得：qvB=m①若粒子打在硅片圖中右上方，由幾何關(guān)系可知r=Rtan60°=3解得：B=②若粒子打在硅片圖中右下方，由幾何關(guān)系可得r=Rtan30°=3解得：B=答：（1）離子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度為2qUm，靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2U（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為6mqU3Rq或6mqU【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，熟悉粒子的受力分析，結(jié)合動(dòng)能定理和牛頓第二定律，同時(shí)要熟練掌握幾何關(guān)系即可完成分析。19．（2025春?濰坊期中）如圖所示，兩條粗糙平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為30°。導(dǎo)軌間距為0.1