格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

速度选择器-安培力与洛伦兹力知识点专题进阶选择题自测题答案-广西壮族自治区等高中物理,平均正确率38.0%

2025-07-15
速度选择器-安培力与洛伦兹力知识点专题进阶选择题自测题答案-广西壮族自治区等高中物理,平均正确率38.0%
1、['带电粒子在复合场中的运动', '功能关系的应用', '速度选择器', '动能定理的简单应用']

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A

A.增大两极板间的电压

B.增大磁场的磁感应强度

C.改变带电粒子的带电性质

D.增大粒子进入场区时的初速度

2、['带电粒子在复合场中的运动', '速度选择器']

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A.若粒子从右侧水平射入,粒子仍能沿直线穿过

B.若只将粒子的电荷量变为$${{+}{2}{q}}$$,粒子将向下偏转

C.若只将粒子的电荷量变为$${{−}{2}{q}}$$,粒子仍能沿直线穿过

D.若只将粒子速度变为$${{2}{v}}$$且粒子不与极板相碰,则从右侧射出时粒子电势能减少

3、['速度选择器']

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B

A.一定带正电

B.速度$${{v}{=}}$$$$\frac{E} {B}$$

C.若速度$${{v}{>}}$$$$\frac{E} {B}$$,粒子一定不能从板间射出

D.若此粒子从右端沿虚线方向进入,仍做直线运动

4、['带电粒子在复合场中的运动', '速度选择器']

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B

A.若电子从右向左飞入,电子也沿直线运动

B.若电子从右向左飞入,电子将向上偏转

C.若电子从右向左飞入,电子将向下偏转

D.若电子从左向右飞入,电子也沿直线运动

5、['带电粒子在复合场中的运动', '速度选择器']

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D

A.这个特定速度与粒子的质量有关

B.这个特定速度与粒子的比荷有关

C.从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿直线穿出速度选择器

D.从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器

6、['速度选择器', '带电粒子在有界磁场中的运动']

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C

A.$${{P}}$$束和$${{Q}}$$束中的离子都带负电

B.$${{P}}$$束中离子的速度一定大于$$\frac{E} {B}$$

C.$${{P}}$$束中离子的比荷大于$${{Q}}$$束中离子的比荷

D.两极板间的磁场方向垂直于纸面向外

7、['速度选择器']

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C

A.电荷

B.质量

C.速度

D.荷质比

8、['正弦式交变电流的公式及图像', '速度选择器', '带电粒子在电场中的曲线运动']

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B

A.沿直线穿过速度选择器的电子的速率为$$\frac{E} {B}$$

B.只增大速度选择器中的电场强度$${{E}}$$,沿中轴线射入的电子穿过$${{A}}$$、$${{B}}$$板的时间变长

C.若$$t=\frac{T} {4}$$时刻进入$${{A}}$$、$${{B}}$$板间的电子恰能水平飞出,则飞出方向可能沿$${{O}_{1}{{O}_{2}}}$$

D.若$${{t}{=}{0}}$$时刻进入金属板间$${{A}}$$、$${{B}}$$的电子恰能水平飞出,则$$T=\frac{B L} {n E} ( n=1, 2, 3 )$$……$${{)}}$$

9、['霍尔效应', '回旋加速器', '速度选择器', '磁流体发电机']

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C

A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压$${{U}}$$

B.图乙磁流体发电机的结构示意图,可以判断出$${{A}}$$极板是发电机的正极,$${{B}}$$极板是发电机的负极

C.图丙是速度选择器,带电粒子$${{(}}$$不计重力$${{)}}$$能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是$$E q=q v B$$,即$$v=\frac{E} {B}$$

D.图丁是质谱仪的工作原理示意图,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝$${{S}_{3}}$$粒子的比荷越小

10、['质谱仪', '回旋加速器', '速度选择器', '磁流体发电机']

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B

A.图甲中,将一束等离子体喷入磁场,$${{A}}$$、$${{B}}$$板间产生电势差,$${{A}}$$板电势高

B.图乙中,两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场,打到$${{A}_{1}}$$位置的粒子比荷比较小

C.图丙中,粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度$$v=\frac{B} {E}$$

D.图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大

1. 题目考查速度选择器中粒子直线穿过的条件。粒子能直线穿过需满足电场力与洛伦兹力平衡,即 $$qvB = qE$$,化简得 $$v = \frac{E}{B}$$。分析选项:

A. 增大电压会改变电场强度 $$E$$,从而影响平衡条件,粒子可能偏转。

B. 增大磁感应强度 $$B$$ 会破坏 $$v = \frac{E}{B}$$ 的平衡条件。

C. 改变带电性质会反转力的方向,但仍可能平衡(如 $$-q$$ 时电场力与洛伦兹力均反向)。

D. 增大初速度会破坏平衡条件。

综上,仅选项 C 可能保持直线运动。

2. 考查粒子在速度选择器中的运动变化:

A. 从右侧射入时,电场力和洛伦兹力方向均反向,仍可平衡,选项 A 正确。

B. 电荷量变为 $$+2q$$ 时,电场力 $$2qE$$ 大于洛伦兹力 $$2qvB$$,粒子向上偏转(假设电场方向向下),选项 B 错误。

C. 电荷量变为 $$-2q$$ 时,两力仍平衡,选项 C 正确。

D. 速度变为 $$2v$$ 时,洛伦兹力 $$2qvB$$ 大于电场力 $$qE$$,粒子偏转中电场力做正功,电势能减少,选项 D 正确。

3. 分析粒子直线穿过的条件及偏转情况:

A. 粒子可能带正电或负电,只要满足 $$v = \frac{E}{B}$$ 即可,选项 A 错误。

B. 平衡速度为 $$v = \frac{E}{B}$$,选项 B 正确。

C. 若 $$v > \frac{E}{B}$$,洛伦兹力占优,但粒子可能从极板间射出(如极板足够长),选项 C 错误。

D. 从右端进入时,电场力和洛伦兹力方向均反向,仍可平衡,选项 D 正确。

4. 电子带负电,分析其运动:

A. 从右向左飞入时,电场力向上(假设电场方向向下),洛伦兹力也向上,无法平衡,选项 A 错误。

B. 两力同向向上,电子向上偏转,选项 B 正确。

C. 与 B 矛盾,选项 C 错误。

D. 从左向右飞入时,两力反向,可平衡,选项 D 正确。

5. 速度选择器的特定速度条件:

A. 速度 $$v = \frac{E}{B}$$ 与粒子质量无关,选项 A 错误。

B. 特定速度与比荷无关,选项 B 错误。

C. 从右向左射入时,若满足 $$v = \frac{E}{B}$$ 仍可平衡,选项 C 正确。

D. 方向不影响平衡条件,选项 D 错误。

6. 分析离子束偏转:

A. $$P$$ 束向上偏转,可能带正电;$$Q$$ 束直线穿过,电性不影响,选项 A 错误。

B. $$P$$ 束速度需满足 $$v > \frac{E}{B}$$ 才能向上偏转,选项 B 正确。

C. $$P$$ 束偏转半径小,比荷更大,选项 C 正确。

D. 由左手定则判断磁场方向垂直纸面向外,选项 D 正确。

7. 速度选择器筛选的是粒子的速度 $$v = \frac{E}{B}$$,与电荷、质量、荷质比无关,选项 C 正确。

8. 考查电子在交变场中的运动:

A. 电子速率需满足 $$v = \frac{E}{B}$$,选项 A 正确。

B. 增大 $$E$$ 会缩短通过时间(因速度不变,极板间距不变),选项 B 错误。

C. $$t = \frac{T}{4}$$ 进入的电子受变向电场力,可能水平飞出,选项 C 正确。

D. 若 $$t = 0$$ 进入的电子水平飞出,需满足时间 $$T$$ 为 $$\frac{B L}{n E}$$,选项 D 正确。

9. 分析各装置原理:

A. 回旋加速器的最大动能由磁场和 D 形盒半径决定,与电压无关,选项 A 错误。

B. 由左手定则判断正离子偏向 $$A$$ 板,$$A$$ 为正极,选项 B 正确。

C. 速度选择器条件为 $$v = \frac{E}{B}$$,选项 C 正确。

D. 质谱仪中粒子越靠近 $$S_3$$,半径越小,比荷越大,选项 D 错误。

10. 综合判断:

A. 磁流体发电机中,正离子偏向 $$B$$ 板,$$B$$ 板电势高,选项 A 错误。

B. 打到 $$A_1$$ 的粒子半径大,比荷小,选项 B 正确。

C. 速度选择器条件为 $$v = \frac{E}{B}$$,选项 C 错误。

D. 回旋加速器中交变电流频率由粒子回旋频率决定,与速度无关,选项 D 错误。

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