专题提升17　带电粒子在复合场中运动的实例分析--2025版高考总复习物理.pdfVIP

[基础落实练]

1．在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子(重

力不计)从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子()

A．一定带正电

E

B．速度＝

v

B

E

C．若速度v＞，粒子一定不能从板间射出

B

D．若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动

解析：粒子带正电和负电均可，选项A错误；由洛伦兹力等于电场力，可得qvB＝qE，

EE

解得速度＝，选项B正确；若速度＞，粒子可能会从板间射出，选项C错误；若此

vv

BB

粒子从右端沿虚线方向进入，所受电场力和洛伦兹力方向相同，不能做直线运动，选项D

错误。

答案：B

2.霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件。其结构

和原理如图所示，在一个很小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。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U。当磁场方向和电流方向如图所示时，关于电极M、N间电势的高

H

低，下列说法正确的是()

A．不管载流子带电性质如何，电极N的电势一定高于电极M

B．不管载流子带电性质如何，电极N的电势一定低于电极M

C．只有当载流子为负电荷时，电极M的电势才高于电极N

D．只有当载流子为正电荷时，电极M的电势才高于电极N

解析：当载流子为负电荷时，由左手定则可知，负电荷偏向电极N，则电极M的电势

高于电极N；当载流子为正电荷时，由左手定则可知，正电荷偏向电极N，电极M的电势

低于电极N。故选C。

答案：C

3．现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压

恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某

种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一

出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为()

A．11B．12

C．121D．144

122qU

解析：根据动能定理可得qU＝mv，带电粒子进入磁场时速度v＝，带电粒子

2m

mv222

在匀强磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，则有qvB＝，解得m＝qBr，所以

r2U

离子和质子的质量比约为144，故D正确。

答案：D

4．智能手机中的电子指南针利用了重力传感器和霍尔元件来确定地磁场的方向。某个

智能手机中固定着一个矩形薄片霍尔元件，四个电极分别为E、F、M、N，薄片厚度为h，

在E、F间通入恒定电流I、同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，M、N间的电压为U，已