2023北京高三一模物理匯編：安培力與洛倫茲力章節(jié)綜合

2023北京高三一模物理匯編

安培力與洛倫茲力章節(jié)綜合

I.（2023?北京海淀?統(tǒng)考一模）如圖所示，把一根柔軟的銅制彈簧懸掛起來(lái)，使它的下端剛好跟槽中的水

銀接觸，用導(dǎo)線(xiàn)連接彈簧上端作為接線(xiàn)端",另一根導(dǎo)線(xiàn)浸在水銀槽中作為另一個(gè)接線(xiàn)端江再將。、。端

分別與一直流電源兩極相連，發(fā)現(xiàn)彈簧開(kāi)始豎直上下振動(dòng)，電路交替通斷。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的

是（）

A.通入電流時(shí)，彈簧各相鄰線(xiàn)圈之間相互排斥

B.將匕端的極性對(duì)調(diào)，彈簧將不再上下振動(dòng)

C.增大電流，彈簧下端離開(kāi)水銀液面的最大高度一定變小

D.用頻率合適的交流電，也可使彈簧上下振動(dòng)

2.（2023?北京東城?統(tǒng)考一模）工業(yè)上常用電磁流量計(jì)來(lái)測(cè)量高黏度及強(qiáng)腐蝕性流體的流量。（單位時(shí)間

內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積），原理如圖甲所示，在非磁性材料做成的圓管處加一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，測(cè)出管壁上下M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U,就可計(jì)算出管中液

體的流量。為了測(cè)量某工廠的污水排放量，技術(shù)人員在充滿(mǎn)污水的排污管末端安裝了一個(gè)電磁流量計(jì)，如

圖乙所示，己知排污管和電磁流量計(jì)處的管道直徑分別為20Cm和IoCm。當(dāng)流經(jīng)電磁流量計(jì)的液體速度

為IOm/s時(shí)，其流量約為280∏√∕h,若某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)電磁流量計(jì)的流量為70m"h,則在這段時(shí)間內(nèi)

（）

排污管電磁流量計(jì)

甲乙

A.M點(diǎn)的電勢(shì)一定低于N點(diǎn)的電勢(shì)

B.通過(guò)排污管的污水流量約為140∏√∕h

C.排污管內(nèi)污水的速度約為2.5m∕s

D.電勢(shì)差U與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比約為0.25∏√∕s

3.（2023,北京延慶?統(tǒng)考一模）利用霍爾元件可以進(jìn)行微小位移的測(cè)量.如圖甲所示，將固定有霍爾元件

的物體置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同極相對(duì)放置的磁體縫隙中，建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系.保持沿X方

向通過(guò)霍爾元件的電流/不變，當(dāng)物體沿Z軸方向移動(dòng)時(shí)，由于不同位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同，霍爾元件

將在y軸方向的上、下表面間產(chǎn)生不同的霍爾電壓UQ當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0,

U"為0,將該點(diǎn)作為位移的零點(diǎn).在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和坐標(biāo)Z成正比，這樣就可以把電壓

表改裝成測(cè)量物體微小位移的儀表.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.在小范圍內(nèi)，霍爾電壓UH的大小和坐標(biāo)Z成反比

B.測(cè)量某一位移時(shí)，只減小霍爾元件在），軸方向的尺寸，測(cè)量結(jié)果將偏大

C.其他條件相同的情況下，霍爾元件沿Z軸方向的長(zhǎng)度越小，霍爾電壓U〃越小

D.若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，若測(cè)出霍爾元件的下表面電勢(shì)高，說(shuō)明元件的位置坐標(biāo)Z>0

4.（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子從圓周上

的P點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng).若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為W,運(yùn)動(dòng)軌跡為PN；若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的

速度大小為彩，運(yùn)動(dòng)軌跡為PM.不計(jì)粒子的重力.下列判斷正確的是（）

P''O

?\××××//

XX

-------

A.粒子帶負(fù)電

B.速度W大于速度匕

C.粒子以速度匕射入時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)

D.粒子以速度匕射入時(shí)，在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力較大

5.（2023?北京朝陽(yáng)?統(tǒng)考一模）圖甲為指尖般大小的一種電動(dòng)機(jī)，由于沒(méi)有鐵芯，被稱(chēng)為空心杯電機(jī)。這

種新穎的結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，具有體積小、靈敏、節(jié)能等特性，廣泛應(yīng)用在

智能手機(jī)、平板電腦、醫(yī)療、無(wú)人機(jī)等方面。圖乙為一種空心杯電機(jī)原理的簡(jiǎn)化示意圖。固定的圓柱形永

磁體形成沿輻向均勻分布的磁場(chǎng)（俯視圖）；作為轉(zhuǎn)子的多組線(xiàn)圈繞制成水杯狀，電流經(jīng)邊緣流入和流

出，可簡(jiǎn)化為沿圓柱體對(duì)角線(xiàn)的單匝線(xiàn)圈（圖中心b分別為線(xiàn)圈與頂面和底面的切點(diǎn)）。當(dāng)線(xiàn)圈通電時(shí)，

可在安培力作用下繞。0'軸轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)圖示時(shí)刻線(xiàn)圈的電流為/,方向如圖所示，線(xiàn)圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小均為瓦圖中線(xiàn)圈實(shí)線(xiàn)部分的長(zhǎng)度為心下列說(shuō)法正確的是（)

A.圖中線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)該線(xiàn)圈的磁通量保持不變

B.圖示位置，線(xiàn)圈實(shí)線(xiàn)部分所受安培力的大小為B/L

C.圖示位置，線(xiàn)圈在安培力的作用下將繞0。'軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）

D.為使空心杯電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，則應(yīng)保持線(xiàn)圈中的電流方向不變

6.（2023?北京豐臺(tái)?統(tǒng)考一模）在如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)S閉合。兩平行金屬極板。、》間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),

一帶電粒子以速度V水平勻速穿過(guò)兩極板，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是（）

A.該粒子一定帶正電

B.僅增大粒子的速度，粒子一定向“板偏轉(zhuǎn)

C.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下移動(dòng)，粒子一定向6板偏轉(zhuǎn)

D.僅增大粒子所帶電荷量，粒子一定仍沿水平方向穿過(guò)兩極板

7.（2023?北京延慶?統(tǒng)考一模）加速器在核物理和粒子物理研究中發(fā)揮著巨大作用，回旋加速器是其中的

一種.如圖1為回旋加速器的工作原理圖。D和D?是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，分別和一高頻交流電源兩

極相連.兩盒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒面，在位于Dl盒圓心附近的A處有一

個(gè)粒子源，產(chǎn)生質(zhì)量為加、電荷量為+4的帶電粒子。不計(jì)粒子的初速度、重力和粒子通過(guò)兩盒間的縫隙

的時(shí)間，加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）若已知半圓金屬盒的半徑為R,請(qǐng)計(jì)算粒子離開(kāi)加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能后"；

（2）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為/,求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率

P-,

（3）某同學(xué)在分析帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，畫(huà)出了如圖2所示的軌跡圖，他認(rèn)為兩個(gè)D形盒中粒子加速前

后相鄰軌跡間距反是相等的。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析該軌跡是否合理？若不合理，請(qǐng)描述合理的軌跡其間距會(huì)

有怎樣的變化趨勢(shì)。

B

8.（2023?北京朝陽(yáng)?統(tǒng)考一模）如圖所示，兩塊帶電金屬極板。、〃水平正對(duì)放置，極板長(zhǎng)度、板間距均為

L,板間存在方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷

量為+q的粒子，以水平速度?從兩極板的左端正中央沿垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)的方向進(jìn)入極板間，恰好做勻

速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力。

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小Bi

（2）若撤去磁場(chǎng)只保留電場(chǎng)，求粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)的距離y；

（3）若撤去電場(chǎng)，僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)為夕，粒子恰能從上極板右邊緣射出，求8'的大小。

9.（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）電磁流量計(jì)可以快速、方便地測(cè)量導(dǎo)電流體（如污水、自來(lái)水等）的流

量，其簡(jiǎn)化示意圖如圖所示，它是一段橫截面為長(zhǎng)方形的管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為〃、氏

c,流量計(jì)的左右兩端與輸送流體的管道相連接（如虛線(xiàn)所示），其上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣

材料、流量計(jì)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面.流量計(jì)的上、下兩表面分別

與電壓表的兩端相連接（圖中未畫(huà)），當(dāng)污水滿(mǎn)管通過(guò)流量計(jì)時(shí)，電壓表就會(huì)顯示讀數(shù).

a.求電壓表示數(shù)為U時(shí)管道中的污水流量Q.

b.某同學(xué)想利用電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)便于調(diào)節(jié)的澆花裝置.如圖3所示，花壇中緊密擺放著相同的花

盆，它們由內(nèi)向外以。為圓心擺放在半徑不同的圓周上.在圓心。處安裝一個(gè)豎直的輸水管，管的末端安

裝一個(gè)可以水平360。自動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)的噴水龍頭，其旋轉(zhuǎn)周期T可調(diào).該同學(xué)把圖2中的電磁流量計(jì)安裝在

龍頭的末端，作為水平噴口，并且通過(guò)改進(jìn)使電磁流量計(jì)的邊長(zhǎng)。大小可調(diào)（其他參數(shù)不變）.如果龍頭

噴出水的流量。是恒定的，為了使龍頭旋轉(zhuǎn)每周每個(gè)花盆的澆水量相同，當(dāng)澆灌半徑由Rl增大到冬時(shí),

需要調(diào)節(jié)人和廠不計(jì)水噴出時(shí)旋轉(zhuǎn)方向的速度，求調(diào)節(jié)前后的電壓表的示數(shù)之比空及龍頭旋轉(zhuǎn)的周期之

圖2圖3

10.（2023?北京石景山?統(tǒng)考一模）湯姆孫用來(lái)測(cè)定電子的比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如

圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速電壓UO加速后，穿過(guò)A中心的小孔沿中心線(xiàn)。。的方向進(jìn)

入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和D'間的區(qū)域，極板間距為/當(dāng)P和PD'極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，

電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成一個(gè)亮點(diǎn)。不計(jì)電子從陰極K發(fā)出的初速度、所受重力和電子間的

相互作用，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）若測(cè)得電子穿過(guò)A中心的小孔沿中心線(xiàn)。。方向勻速運(yùn)動(dòng)的速度％,求電子的比荷;

（2）已知P和D'極板水平方向的長(zhǎng)度為。，它們的右端到熒光屏中心。點(diǎn)的水平距離為4,當(dāng)P和D'極

板間加上偏轉(zhuǎn)電壓。后，亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn)（O'與。點(diǎn)水平距離可忽略不計(jì)）。

①小明同學(xué)認(rèn)為若測(cè)出O'與O點(diǎn)的豎直距離隊(duì)就可以求出電子的比荷。請(qǐng)通過(guò)分析和推理判斷小明的觀

點(diǎn)是否正確。

②在兩極板P和D'間的區(qū)域再加上磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，通過(guò)分析電子在P和D'間的運(yùn)動(dòng)情況

可求出電子的速度。請(qǐng)說(shuō)明確定電子速度的方法。

11.（2023?北京平谷?統(tǒng)考一模）在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí)，由

于不允許傳動(dòng)機(jī)械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵。如圖所示是一種液態(tài)金屬電磁泵的簡(jiǎn)化結(jié)

構(gòu)示意圖，將裝有液態(tài)金屬、截面為矩形的導(dǎo)管的一部分水平置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流穿過(guò)液態(tài)金屬時(shí)，

液態(tài)金屬即被驅(qū)動(dòng)。若輸送液態(tài)金屬的管道（用特殊陶瓷材料制成）截面長(zhǎng)為。，寬為b（不計(jì)管道壁的

厚度），正、負(fù)電極板鑲嵌在管道兩側(cè)（兩極板正對(duì)且與管內(nèi)液態(tài)金屬良好接觸），電極板長(zhǎng)為c,寬為

b；正、負(fù)電極板間的液態(tài)金屬恰好處在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與導(dǎo)管上、下表面垂

直；通過(guò)兩電極板間液態(tài)金屬的電流為/；液態(tài)金屬在磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力的作用下，在導(dǎo)管中以恒定的速率V流

動(dòng)。已知液態(tài)金屬的電阻率為0。

（1）導(dǎo)管截面上由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力所形成的附加壓強(qiáng)是多大？

（2）在加時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)兩電極板間液態(tài)金屬所消耗的電能是多少？

（3）推動(dòng)液態(tài)金屬的驅(qū)動(dòng)力實(shí)際上是通電金屬液柱在磁場(chǎng)中受到的安培力，安培力推動(dòng)液態(tài)金屬做功，

使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。我們知道，導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛侖茲力在宏觀上表現(xiàn)為安培力，而洛倫茲力

對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是不做功的，但是推動(dòng)液態(tài)金屬的安培力卻做功了，這是為什么？請(qǐng)你對(duì)此做出合理的解釋

（為了方便，可假設(shè)液態(tài)金屬中的自由電荷為正電荷）。

正電極板

參考答案

1.D

【詳解】A.通入電流時(shí)，彈簧各相鄰線(xiàn)圈中電流的方向相同，根據(jù)同向電流相互吸引可知，它們之間相

互吸引，故A錯(cuò)誤；

B.將“、6端的極性對(duì)調(diào)，彈簧各相鄰線(xiàn)圈中電流的方向仍然相同，它們之間相互吸引，導(dǎo)致彈簧收縮，

下端離開(kāi)水銀液面，電路斷開(kāi)，電流消失，彈簧伸長(zhǎng)，電路導(dǎo)通，重復(fù)上述過(guò)程，水銀彈簧仍然上下振

動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.增大電流，彈簧各相鄰線(xiàn)圈之間相互吸引力增大，下端離開(kāi)水銀液面的最大高度一定變大，故C錯(cuò)

誤；

D.結(jié)合上面選項(xiàng)分析，彈簧的上下振動(dòng)與電流的方向無(wú)關(guān)，用頻率合適的交流電，也可使彈簧上下振

動(dòng)，故D正確。

故選D。

2.D

【詳解】A.根據(jù)左手定則可知，正電荷進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)會(huì)向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以M點(diǎn)的電勢(shì)

一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；

BC.某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)電磁流量計(jì)的流量為70m'∕h,通過(guò)排污管的污水流量也是70m3∕h,由

Q=πr^v

知此段時(shí)間內(nèi)流經(jīng)電磁流量計(jì)的液體速度為2.5m∕s,流量計(jì)半徑為F5cm=0.05m,排污管的半徑

R=IoCm=O.lm,流經(jīng)電磁流量計(jì)的液體速度為v∕=2.5m/s,貝IJ

,22

70m∕h=πrvi=πRv2

可得排污管內(nèi)污水的速度約為

25

V,=——m/s=0.625m∕s

24

故BC錯(cuò)誤；

D.流量計(jì)內(nèi)污水的速度約為v∕=2.5m∕s,當(dāng)粒子在電磁流量計(jì)中受力平衡時(shí)，有

U?

q-=qv,B

4

可知

—=VJ=0.25m2/s

B1'1'

故D正確。

故選D。

3.D

【詳解】ABC.設(shè)自由電荷的定向移動(dòng)速度為v,單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為〃，自由電荷的電荷量為4,

霍爾元件沿y軸方向的長(zhǎng)度為汽,沿Z軸方向的長(zhǎng)度為z0,當(dāng)霍爾元件在＞軸方向的上、下表面間產(chǎn)生的

霍爾電壓達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，則有

qvB=q%

%

根據(jù)電流微觀表達(dá)式可得

I=nqSv=nqy0z0v

聯(lián)立可得

U-?

UH一

WIZO

由題意可知在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小和坐標(biāo)Z成正比，則霍爾電壓UH的大小和坐標(biāo)Z成正比；測(cè)

量某一位移時(shí)，只減小霍爾元件在〉軸方向的尺寸，測(cè)量結(jié)果保持不變；其他條件相同的情況下，霍爾元

件沿Z軸方向的長(zhǎng)度越小，霍爾電壓UH越大；故ABC錯(cuò)誤；

D.若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，若測(cè)出霍爾元件的下表面電勢(shì)高，可知電子受到的洛倫茲力沿y

軸向上，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向沿Z軸負(fù)方向，故霍爾元件所處位置更靠近右側(cè)N極，說(shuō)明元件的

位置坐標(biāo)Z>0,故D正確。

故選D。

4.C

【詳解】A.根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律有

qvB=貯

R

解得

V=蟠

m

根據(jù)圖中軌跡可知，RI<&,則有

?<v2

故B錯(cuò)誤；

C.粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為

_2πR1πm

1=----=----

VqB

粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

t=-T

2π

?××××/

?/

''、、、××∕/

-'------

由圖可知運(yùn)動(dòng)軌跡為PN對(duì)應(yīng)的圓心角大于運(yùn)動(dòng)軌跡為PM對(duì)應(yīng)的圓心角，故粒子以速度匕射入時(shí)，在磁

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，故C正確；

D.粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力大小為

F=qvB

v1<v2,可知6<鳥(niǎo)，故粒子以速度W射入時(shí)，在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力較小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.C

【詳解】A.圖中線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，由于固定的圓柱形永磁體形成沿輻向均勻分布的磁場(chǎng)，則穿過(guò)該線(xiàn)圈

的磁通量發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；

B.圖示位置，線(xiàn)圈實(shí)線(xiàn)部分所受安培力為

F=Bld

其中d為實(shí)際切割磁感線(xiàn)的線(xiàn)圈長(zhǎng)度，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)左手定值可知，線(xiàn)圈實(shí)線(xiàn)部分受到的安培力向里，，線(xiàn)圈虛線(xiàn)部分受到的安培力向外，故線(xiàn)圈在安

培力的作用下將繞0。'軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），故C正確；

D.由于固定的圓柱形永磁體形成沿輻向均勻分布的磁場(chǎng)，所以轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈中的電流方向需改變，

才可以使空心杯電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.D

【詳解】A.兩極板間電場(chǎng)方向向下，若正電荷粒子所受電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上；若負(fù)電荷粒子所受

電場(chǎng)力向上，洛倫茲力向下，則無(wú)論正負(fù)電荷都可以勻速穿過(guò)兩極板，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)左手定則判斷知，帶正電的粒子受到的洛倫茲力豎直向上，電場(chǎng)力豎直向下，粒子沿直線(xiàn)飛出疊

加場(chǎng)區(qū)域，根據(jù)平衡條件有

qvB=Eq

同理，對(duì)帶負(fù)電的粒子，判斷知粒子受到的洛倫茲力豎直向下，電場(chǎng)力豎直向上，粒子沿直線(xiàn)飛出疊加

場(chǎng)，根據(jù)平衡條件有

Ecf=c（vB

所以，僅增大粒子的速度，洛倫茲力增大，電場(chǎng)力不變，故粒子可能向上也可能向下運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤;

C?僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下移動(dòng)，兩極板間的電勢(shì)差增大，電場(chǎng)力增大，合力可能向上也可能向

下，故粒子不一定向〃板偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；

D.僅增大粒子所帶電荷量，電場(chǎng)力和洛倫茲力合力仍為零，故粒子一定仍沿水平方向穿過(guò)兩極板，D正

確。

故選D。

7.(1)M至；(2)F=迎K；(3)不合理，見(jiàn)解析

Im2m

【詳解】(1)當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑等于半圓金屬盒半徑R時(shí)，粒子具有最大速度，最大動(dòng)能；由洛

倫茲力提供向心力可得

qBR

粒子離開(kāi)加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能為

(2)設(shè)在f時(shí)間內(nèi)離開(kāi)加速器的帶電粒子數(shù)為N,則粒子從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為

帶電粒子從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率為

It（fB-R1

p；W=NEktnZ2mq"

tttIm

(3)第〃次加速獲得的速度為匕，根據(jù)動(dòng)能定理可得

nqU=—mv~

第〃+1次加速獲得的速度為匕M,根據(jù)動(dòng)能定理可得

△d=2（加IF）

聯(lián)立可得

2?2ιnU

△d=T-Vn)

B'q

所以相鄰軌跡間距儀/是不相等的，故該軌跡不合理。合理的軌跡，其間距會(huì)越來(lái)越小，示意圖如圖所示

引

導(dǎo)

器

E).=默?：(3)B'=4Zwv

8.(1)8=一；(2)0

%2mv~5qL

【詳解】（1）帶電粒子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，有

qE-q%B

得

%

（2）水平方向有

L=Vd

豎直方向有

”=這

tn

得

qEl3

y=-~2

2哂

（3）設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,洛倫茲力提供向心力，有

丑尸=遺

r

由幾何關(guān)系

得

5qL

OCUbT-Rl

9'aβ=Tib另一瓦

【詳解】a.流量計(jì)上下表面的電勢(shì)差

U=Bcv

流量

Q=Sv

其中

S=be

得

Q4

b.要使?jié)补喟霃接删龃蟮絼t水由龍頭噴出的速度

IL=K_

v2R?

又因?yàn)?/p>

所以

4=與

U2R2

澆灌半徑為凡和R2的兩個(gè)圓周上花盆的數(shù)量

區(qū)=旦

?2R2

若要使每個(gè)花盆的澆水量相同，則

QIL=HL

QT2n2

所以

ZL=旦

τ2R2

10.（1）8=其；（2）①見(jiàn)解析，②見(jiàn)解析

m2l√0

【詳解】（1）電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有

必=

解得

e二片

m2〃

（2）①設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中飛行時(shí)間為3加速度為4,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律水平方向有

k-%，

豎直方向有

其中

eU

a=----

tnd

解得

U*

X=

設(shè)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏角為e,豎直分速度為匕則有

tan