2023版新教材高考物理 微专题小练习 专题68 洛伦兹力与现代科技.docx

1、专题68洛伦兹力与现代科技12022河南省三模如图所示，距离为d的两平行金属板P、Q放置在左、右两磁极之间，两磁极之间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度大小为B.一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场且平行于金属板沿图示方向喷入板间，不计等离子体中粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是()A若左侧磁极为N极，则金属板P带正电荷，金属板P、Q间的电压为B若左侧磁极为S极，则金属板Q带正电荷，金属板P、Q间的电压为BdvC若其他条件保持不变，仅增加平行金属板的长度，则可以增大金属板P、Q间的电压D若其他条件保持不变，仅增加等离子体的喷射速度，则可以增大金属板P、Q间的电压2用如图所示装置可测

2、定带电粒子的比荷，装置上方速度选择器中匀强电场的方向水平向右，速度选择器和分离器中匀强磁场的方向垂直纸面向外在S处有粒子源，将大量粒子沿速度选择器中线方向射入，部分粒子沿选择器中线运动后通过小孔进入分离器，再偏转后打到P1、P2、P3点，若粒子重力均可忽略，不计粒子间的相互作用则以下说法正确的是()A打在P3点的粒子比荷最大B粒子在分离器中运动的时间相同C沿速度选择器中线运动并进入分离器的粒子其速率均相同D若测定带负电粒子的比荷，则需要将速度选择器中的电场反向而磁场方向保持不变3中国科学院武汉国家生物安全实验室是我国防护等级最高的P4实验室，致力于最危险的病毒研究在该实验室中有一种污水流量计，

3、如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型废液内含有大量正、负离子，从圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流速为v，流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是()A图乙中N点的电势低于M点电势B当污水中离子浓度降低，M、N两点电压将减小C若测定污水的流速，则需要测量直径两端点M、N两点电压U、磁感应强度B、直径dD若测定污水的流量，则只需要测量直径两端点M、N两点电压U及磁感应强度B4在笔记本电脑的机身与显示屏的对应部位，分别装有磁体和霍尔元件开启显示屏，磁体的磁场远离霍尔元件，元件不工作，屏幕正常显示：闭合显示屏，磁体的磁场靠近使得霍尔元

4、件工作，屏幕熄灭，电脑也休眠如图所示，一块长为a、宽为c、高为d的长方体霍尔元件，当有电流I沿长度方向流过，且有垂直于上表面、方向向上的磁感应强度为B的匀强磁场作用时，元件的前、后表面间形成电势差为U.电势差U控制屏幕的熄灭已知电流I是电子定向移动形成的，电子电荷量为e，单位体积内的电子数目为n，下列说法正确的是()A前表面的电势比后表面的高B前后表面间的电势差为UC自由电子所受静电力的大小为D自由电子所受洛伦兹力大小为专题68洛伦兹力与现代科技1D等离子体沿垂直于磁场方向喷入金属板间时，若左侧磁极为N极，根据左手定则，可得金属板Q带正电荷，等离子体穿过金属板P、Q时产生的电动势U满足qvBq

5、，解得UBdv，A错误；同理可判定，若左侧磁极为S极，金属板P带正电荷，B错误；由UBdv可知，等离子体穿过金属板P、Q时产生的电动势U与金属板的长度无关，C错误；同理可知，若其他条件保持不变，仅增加等离子体的喷射速度，则可以增大金属板P、Q间的电压，D正确2C离子通过速度选择器时，做匀速直线运动，速度选择器中的磁感应强度设为B1，则有qvB1qE，解得v，沿速度选择器中线运动并进入分离器的粒子其速率均相同，C正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB2m，联立可得，粒子打在板上距离小孔的距离为2r，打在P3点的粒子距离最远，偏转半径最大，比荷最小，A错误；粒

6、子在分离器中轨迹圆的周期为T，则粒子在分离器中运动的时间tT，三粒子的比荷不同，故在磁场中运动的时间不同，B错误；若测定带负电粒子的比荷，则速度选择器中的电场力将反向，受到的洛伦兹力也反向，则可以选择特定速度的粒子穿过速度选择器，故不需要改变电场、磁场的方向，D错误3C根据左手定则可知，污水中正离子将受洛伦兹力在N点聚集，所以M点电势低于N点电势，A错误；当M、N两点间电压U稳定时，根据平衡条件有qvBqE，根据匀强电场中电势差与场强的关系有UEd，联立解得UBvd，可知M、N两点电压U与污水中离子浓度无关，且若测定污水的流速v，则需要测量直径两端点M、N两点电压U、磁感应强度B、直径d，故B错误，C正确；由题意可知污水的流量为QvSd2v，联立解得Q，可知若测定污水的流量，则需要测量直径两端点M、N两点电压U、磁感应强度B、直径d，故D错误4B电流向右，电子向左定向移动，根据左手定则，电子所受洛仑兹力垂直纸面向外，电子打在前表面，前表面电势比后表面电势低，A错误；根据平衡条件eevB，解得UBcv，IneSv，Scd，解得U，B正确；自由电子所受静电力的大小为FEq，根据平衡条件eevB，电子所受洛仑兹力大小为Fe，C、D错误