2021高考物理二轮复习第一篇专题七：粒子在电磁组合场中的运动学案10页

粒子在电磁组合场中的运动
(2019·天津高考)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启
时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入
休眠状态。如图所示,一块宽为 a、长为 c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量
为 e的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为 v。当显示屏闭合时元件处于
垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压 U,以此控制屏幕的
熄灭。则元件的 (　　)
A.前表面的电势比后表面的低　　　　　　　
B.前、后表面间的电压 U与 v无关
C.前、后表面间的电压 U与 c成正比
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为
(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点:
陷阱:认为电流方向为正电荷定向运动方向,判断后表面电势高
电流的方向为正电荷定向运动的方向,也可是负电荷定向运动的反方向,对于霍尔效应的分析,
一定明确载流子的电性,才能正确判断电势的高低。
熟记磁场与电场并存的 5种现代科技应用

1.(回旋加速器)(多选)2020 年 2月,中核集团“龙腾 2020”科技创新计划——“质子治疗 230
MeV 超导回旋加速器”在原子能院完成设备安装和高频锻炼测试工作(图甲),建成后将有效提
升我国医疗领域设备水平,使质子治癌成为人类征服癌症的有效手段之一。回旋加速器主要结
构如图乙,两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中,两盒间的
狭缝宽度很小。粒子源 S位于金属盒的圆心处,产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速
器分别加速氕(P)和氚(T)核,这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源
的电压均相等,不考虑相对论效应,则氕(P)和氚(T)核 (　　)

A.所能达到的最大动能相等
B.所能达到的最大动量大小相等
C.氕核受到的最大洛伦兹力大于氚核
D.在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等
2.(组合场中的运动)(多选)如图所示,在直角坐标系 xOy的第一象限内,有场强大小为 E、方向
沿 x 轴正方向的匀强电场,第二象限内有一半径为 L0的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于
xOy平面向里,圆形磁场边缘与 x轴相切于 P点,P点坐标为(-2L0,0)。现有两个电子 a、b从 P
点以相同速率沿不同方向同时射入匀强磁场区域,a、b的速度方向与 y轴正方向夹角均为θ=
。电子经过磁场偏转后恰好都垂直于 y 轴方向进入第一象限,且电子 a 经过 y 轴上的 Q(0,
L0)点进入第一象限,电子 a、b 进入第一象限前在磁场中运动的时间差是 t0,已知两个电
子恰好都经过同一点 K(图中未画出),电子质量 m、电荷量为 e,不计重力,则
(　　)
A.匀强磁场的磁感应强度大小 B=
B.电子在电场中运动离 y轴的最远距离为 d=
C.K点的坐标为(-2L0,2L0)
D.电子 a比电子 b先到 K点

1.指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时,其 N 极指向如图中虚线(南北向)所示,
若某一条件下该指南针静止时 N极指向如图实线(N极指向北偏东)所示。则以下判断正确的是
(　　)
A.可能在指南针上面有一导线东西放置,通有由东向西的电流
B.可能在指南针上面有一导线东西放置,通有由西向东的电流
C.可能在指南针上面有一导线南北放置,通有由北向南的电流
D.可能在指南针上面有一导线南北放置,通有由南向北的电流
2.四根完全相同的长直导线互相平行,它们的截面处于一个正方形 abcd 的四个顶点处,导线
中通有方向如图所示的电流,若每根通电导线在正方形中点处产生的磁感应强度大小均为 B,
则正方形中点处实际磁感应强度的大小为 (　　)
A.0 B.2B
C.2 B D. B
3.(多选)如图所示,金属细棒质量为 m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中,弹簧
的劲度系数为 k,棒 ab中通有恒定电流,棒处于平衡状态,并且弹簧的弹力恰好为零。若电流大
小不变而方向反向,则 (　　)
A.每根弹簧弹力的大小为 mg
B.每根弹簧弹力的大小为 2mg
C.弹簧形变量为

D.弹簧形变量为
4.目前,世界上正在研究一种新型发电机——磁流体发电机。如图所示,将一束等离子体喷射
入磁场,磁场中有两块平行金属板 A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。如果射入的等
离...