2023北京重点校高二（上）期末物理汇编
质谱仪与回旋加速器
一、单选题
防老剂rd1．（2023秋·北京海淀·高二101中学校考期末）如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度V 水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这个电场场强大小和方向的说法中，正确的是（ ） A ．大小为
B V ，粒子带正电时，方向向上 B ．大小为B V
，粒子带负电时，方向向下 C ．大小为BV ，方向向下，与粒子带何种电荷无关
D ．大小为BV ，方向向上，与粒子带何种电荷无关
2．（2023秋·北京西城·高二北京八中校考期末）利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的恒定电流I ，M 、N 两侧面间会形成电势差。下列说法中正确的是（ ） A ．若元件的载流子是自由电子，则N 侧面电势高于M 侧面电势
B ．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直
C ．在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
D ．霍尔电压H U 与B 成反比
3．（2023秋·北京西城·高二北京八中校考期末）实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d 的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值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、磁感应强度为B 的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．带正电粒子所受洛伦兹力方向向上
U会一直变大
B．b、a两点电压ba
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C．污水流量计的流量与管道直径无关
D．只需要再测出b、a两点电压就能够推算废液的流量值Q
4．（2023秋·北京海淀·高二人大附中校考期末）磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度v垂直于磁场方向喷入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可在相距为d、正对面积为S的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R连接，上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两极板间均匀分布，电阻率为ρ，回路中有稳定的电流。忽略边缘效应及离子的重力，下列说法正确的是
（）
A．上板A为正极，下板B为负极
B．稳定时，A、B两板间电压U=Bdv
C．把电阻R更换为阻值更大的电阻，稳定时，A、B两板间电压变大，且U<Bdv
D．稳定时，发电系统提供的能量全部转化为电阻R的内能（焦耳热）
5．（2023秋·北京海淀·高二人大附中校考期末）如图所示的平行板器件中有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场（电场方向沿纸面向下、磁场方向垂直纸面向里）。一带电粒子以某一速度从该装置的左端水平向右进入两板间后，恰好能做直线运动。忽略粒子重力的影响，则（）
A．若只改变粒子的电性，则该粒子将往上偏
B．若只增加粒子的电荷量，则该粒子将往上偏
C．若只增加粒子进入该装置的速度，则该粒子将往上偏
D．若粒子从右端水平进入且速度大小不变，则该粒子不能沿直线水平飞出
6．（2023秋·北京海淀·高二人大附中校考期末）在如图所示的空间中，存在匀强电场，同时存在沿x轴负
方向的匀强磁场。一电子在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出（）
A．电场沿z轴负方向，运动过程中电子的电势能不变
B．电场沿z轴负方向，运动过程中电子的电势能增大
C．电场沿x轴正方向，运动过程中电子的电势能不变
D．电场沿x轴正方向，运动过程中电子的电势能增大
7．（2023秋·北京海淀·高二人大附中校考期末）如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A和下表面A'之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B，金属板（上下）宽度为h、（前后）厚度为d，通有电流I，稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U。则下列说法中正确的是（）
A．达到稳定状态时，金属板上表面A的电势高于下表面A'的电势
U
B．只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为
2
C．只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小不变
U
D．只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为
2
8．（2023秋·北京丰台·高二北京市第十二中学校考期末）1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q
m
分体式雨衣
越小
9．（2023秋·北京西城·高二北京八中校考期末）一个带正电的微粒（重力不计）穿过如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使微粒向下偏转，应采用的办法是（）
A．增大微粒质量B．增大微粒电荷量
C．减小入射速度D．增大磁感应强度
10．（2023秋·北京海淀·高二101中学校考期末）一种用磁流体发电的装置如图所示。已知等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中（速度方向与磁场方向垂直），在磁场中有两块平行金属板A、B，板间距离为d，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）
A．金属板A是电源的正极
B．稳定后，发电机的电动势是Bdv
C．其他条件不变，只增大磁感应强度，发电机的电动势减小
D．其他条件不变，只增大等离子体的射入速度，发电机的电动势减小订单跟踪管理
11．（2023秋·北京丰台·高二北京市第十二中学校考期末）磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是（）
A．A板为电源的正极
B ．电阻R 两端电压等于电源的电动势
C ．若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小
D ．若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加
二、多选题
12．（2023秋·北京西城·高二北京四中校考期末）回旋加速器的工作原理如图所示。D 形盒半径为R ，盒内匀强磁场的磁感应强度为B 。设氘核的电荷量为q ，质量为m ，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A ．氘核从磁场中获得能量
B ．交变电源的周期为2m qB
π C ．氘核加速后的最大速度与加速电场的电压无关
D ．氘核在回旋加速器内的加速次数与加速电压有关
13．（2023秋·北京西城·高二北京四中校考期末）如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I ，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于霍尔元件的侧面向左，此时通过霍尔元件的电流为I H ，电流方向向下，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足：H H I B U k d
=，式中k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离，则（ ）
A ．霍尔元件中电流方向向下，电子定向移动的方向向上
B ．霍尔元件中定向移动的电子受到的洛伦兹力方向向外
C ．霍尔元件前表面的电势高于后表面电势
D ．若电源的正负极对调，电压表将反偏
热顶结晶器
快干毛巾14．（2023秋·北京西城·高二统考期末）质谱仪可用来分析带电粒子的基本性质，其示意图如图所示。带电粒子从容器A 下方的小孔1S 飘入加速电场，其初速度几乎为0。粒子加速后从小孔2S 射出，又通过小孔
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