電子儀器模型大盤點(diǎn)（學(xué)生版）-2024年高考物理二輪熱點(diǎn)模型

電子儀器模型大盤點(diǎn)

目錄

一、電容器模型

二.質(zhì)譜儀模型

三.回旋加速器模型

四.速度選擇器模型

五.磁流體發(fā)電機(jī)模型

六.電磁流量計模型

七.霍爾元件模型

八.電子感應(yīng)加速器模型

模型講解

一、電容器模型

1.電容器

(1)組成：由兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體組成。

(2)帶電荷量:一個極板所帶電荷量的絕對值。

(3)電容器的充、放電

①充電:使電容器帶電的過程，充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷，電容器中儲存電場能。

②放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

2.電容

定義電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板之間的電勢差U之比

定義式。單位：法拉(F)、微法3F)、皮法(pF)o1F=10%F=1012pF

意義表示電容器容納電荷本領(lǐng)的高低

決定由電容器本身物理條件(大小、形狀、相對位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電及兩極板間是

因素否存在電壓無關(guān)

3.平行板電容器的電容

(1)決定因素:極板的正對面積，電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，兩板間的距離。

(2)決定式：。=

4兀上4

4.動態(tài)分析的思路

電容器保持與電源相連，電壓。不變；

確定不變量

電容器充電后與電源斷開，電荷量Q不變

由決定式。=微矗確定電容器電容的變化

判斷電容變化

由定義式C爺判斷電容器所帶電

判斷Q或U的變化

荷量Q或兩極板間電壓U的變化

判斷場強(qiáng)的變化由后=/分析電容器兩極板間場強(qiáng)的變化

5.兩類動態(tài)分析的比較

廣小-u木f后不變

兩卡/C4—石+

種」er4->C4-*UW-

類

型廣d木fCQ

+§4+CAfQ一E不變

JEr木一C木一Q木一后不變

二.質(zhì)譜儀模型

(1)構(gòu)造:如圖所示，由粒子源、加速電場、偏轉(zhuǎn)磁場和照相底片等構(gòu)成。

(2)原理:粒子由靜止被加速電場加速，qU—

2

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有qvB—m—7674737270

roIIII□I

，…喏，&=￥

由以上兩式可得

22

ID2UmBr

三.回旋加速器模型

(1)構(gòu)造:如圖所示，。1、是半圓形金屬盒，。形盒的縫隙處接交流電源，。形盒處于

勻強(qiáng)磁場中。

(2)原理:交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動的周期相等，粒子經(jīng)電場加速,經(jīng)磁場回旋,由

2ry2p2

qpB=*,得E*V"，可見粒子獲得的最大動能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B和。形盒半徑

rt2m

R決定，與加速電壓無關(guān)。(接交流電源m

四.速度選擇器模型

1.原理:平行板中勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B互相垂直。E與B的方向要匹配，帶電粒子由左向右通過速度選

擇器，有如圖甲、乙兩種方向組合,帶電粒子沿直線勻速通過速度選擇器時有qvB=qE。

++++一一一一

XXXX

XXXX

++++

甲乙

2.選擇速度：懺普

［注意］(1)只能選擇粒子的速度,不能選擇粒子的電性、電荷量、質(zhì)量。

(2)具有單一方向性:在圖甲、乙中粒子只有從左側(cè)射入才可能做勻速直線運(yùn)動,從右側(cè)射入則不能。

五.磁流體發(fā)電機(jī)模型

1.原理:如圖所示，等離子體噴入磁場，正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而聚集在B、A板上,產(chǎn)生電

勢差，它可以把其他形式的能通過磁場轉(zhuǎn)化為電能。

2.理解：,A

（1）電源正、負(fù)極判斷:根據(jù)左手定則可判斷出圖中的B板是發(fā)電機(jī)的正極。/

（2）電源電動勢U：設(shè)平行金屬板的面積為S,兩極板間的距離為Z,磁場磁感應(yīng)

強(qiáng)度為B,等離子體的電阻率為P，噴入氣體的速度為“，板外電阻為五。當(dāng)正、負(fù)離繆彳

子所受電場力和洛倫茲力平衡時，兩極板間達(dá)到的最大電勢差為U（即電源電動勢），則q?=qnB^RU=

Blvo

（3）電源內(nèi)阻：/二°~]

（4）回路電流：/=邛石。

r+rt

六.電磁流及計模型

1.工作原理:如圖所示，圓形導(dǎo)管直徑為d,用非磁性材料制成，導(dǎo)電液體在管中向左流動，導(dǎo)電液體中的自由

電荷（正、負(fù)離子）在洛倫茲力作用下會發(fā)生縱向偏轉(zhuǎn)，使得a、b間出現(xiàn)電勢差，形成電場，當(dāng)自由電荷所受

的電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間電勢差就保持穩(wěn)定，只要測得圓形導(dǎo)管直徑d,平衡時a、b間電勢差

U,磁感應(yīng)強(qiáng)度B等有關(guān)量，即可求得液體流量Q（即單位時間流過導(dǎo)管某一截面的導(dǎo)電液體的體積）。

xx6xx

2.有關(guān)關(guān)系：

（1）導(dǎo)管的橫截面積S：S=苧。

（2）導(dǎo)電液體的流速打：自由電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡時，有q/uB=qE=qg~,可得b。

aBd

（3）液體流量Q：Q=SP=哼.告=嚕。

（4）a、b端電勢高低的判斷:根據(jù)左手定則可得<pa<如

七.霍爾元件模型

L模型:如圖所示，高為鼠寬為d的導(dǎo)體（自由電荷是電子或正電荷）置于勻強(qiáng)磁場B中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體時,

在導(dǎo)體的上表面A和下表面4之間產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),此電壓稱為霍爾電壓。

2.電勢高低的判斷:導(dǎo)體中的電流/向右時，根據(jù)左手定則可得，若自由電荷是電子，則下J//

表面4的電勢高。若自由電荷是正電荷，則下表面4的電勢低。1/。，

3.霍爾電壓的計算:導(dǎo)體中的自由電荷（電荷量為q）在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn)，A、4間出////^

現(xiàn)電勢差，當(dāng)自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，44間的電勢差（U）就保持穩(wěn)定，由qvB^q^-,I

h

=nqoS,S=/1d，聯(lián)立得=k?，其中％=工稱為霍爾系數(shù)。模型（四）霍爾元件

nqaanq

八.電子感應(yīng)加速器模型

即使沒有導(dǎo)體存在，變化的磁場以在空間激發(fā)渦旋狀的感應(yīng)電場，電子感應(yīng)器就是應(yīng)用了這個原理，電子加速

器是加速電子的裝置,他的主要部分如圖所示,畫斜線的部分為電磁鐵兩極,在其間隙安放一個環(huán)形真空室，

電磁鐵用頻率為每秒數(shù)十周的強(qiáng)大交流電流來勵磁,使兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B往返變化,從而在環(huán)形真空室

內(nèi)感應(yīng)出很強(qiáng)的感應(yīng)渦旋電場,用電子槍將電子注入喚醒真空室，他們在渦旋電場的作用下被加速，同時在磁

場里受到洛倫茲力的作用，沿圓規(guī)道運(yùn)動。

如何使電子維持在恒定半徑為R的圓規(guī)道上加速，這對磁場沿徑向分布有一定的要求，設(shè)電子軌道出的磁場

為3,電子做圓周運(yùn)動時所受的向心力為洛倫茲力，因此：

2

eBv—m—

1L

mv=ReB

也就是說,只要電子動量隨磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比例增加，就可以維持電子在一定的軌道上運(yùn)動。

案例剖析

慟］1（2024上?山西太原?高三統(tǒng)考期末）如圖所示,平行板電容器兩極板A、B與直流電源E、理想二極管連

接，電源負(fù)極接地。初始時電容器不帶電，閉合開關(guān)穩(wěn)定后，一帶電油滴在電容器中的P點(diǎn)恰好能處于靜

止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）

~<<-

S

->-A

A,將極板力向下平移后，油滴在P點(diǎn)的電勢能與增大

B.將極板B向下平移后,油滴在P點(diǎn)的電勢能易增大

C.將極板3向下平移后，帶電油滴靜止不動

D,將極板3向左平移一小段距離后，P點(diǎn)的電勢升高

面］2（2024上?天津?高三天津市寶詆區(qū)第一中學(xué)校聯(lián)考期末）如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機(jī),

丙是速度選擇器,丁是霍爾元件，下列說法正確的是（）

???

A.甲圖如果改變加速電壓，那么粒子最終的最大動能也隨之改變

B.乙圖可通過減小A、6板之間的距離來增大電源電動勢

C.丙圖不能判斷出帶電粒子的電性,粒子從左側(cè)或者右側(cè)都可以沿直線勻速通過速度選擇器

D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時,穩(wěn)定時可能是。側(cè)面電勢高

題3（2023?湖北?模擬預(yù)測）現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加

速的設(shè)備。它的基本原理如圖甲所示，上、下為電磁體的兩個磁極,磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真

空室中做圓周運(yùn)動。電磁體線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。已知環(huán)形

真空室的內(nèi)徑為7,其內(nèi)有勻強(qiáng)磁場場，方向如乙圖所示。電子軌道所處的環(huán)形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場B2,可

使質(zhì)量為小，電荷量為e的電子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)做半徑為五的圓周運(yùn)動，圓心為磁場區(qū)域的圓心?，F(xiàn)令場

和5均隨時間均勻地變化：5=5。+自35=5。+后t（品、自均大于0），已知均勻變化的磁場所在的區(qū)域

會產(chǎn)生感生電場且距離磁場中心相等的距離上,感生電場的電場強(qiáng)度的大小相等。

（1）求力=0時刻電子軌道內(nèi)部的磁通量；

（2）結(jié)合電動勢的定義：回路中的電動勢等于將單位正電荷沿回路移動一周的過程中非靜電力所做的功，

求電子所在軌道處感生電場的電場強(qiáng)度的大?。?/p>

（3）為了使電子始終保持在同一圓周上運(yùn)動，確定后與e之間的關(guān)系。

綜合應(yīng)用|

題目工（2024上?天津和平?高三天津一中?？计谀┤鐖D所示,關(guān)于帶電粒子（不計重力）在以下四種器件中

運(yùn)動，下列說法正確的是（）

XXMxxBX加速電場二T二

B

XXXXXI

速度選擇器+—E

V------------------d

XXXXXI

XXxNXX

甲乙

A.甲圖中，含有大量正、負(fù)離子的廢液從圓柱形容器甲右側(cè)流入左側(cè)流出，磁場B垂直紙面向里，只需測

量磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B及河、N兩點(diǎn)間電壓U,就能夠推算污水的流量

B.乙圖中,粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小

C.丙圖中，等離子體進(jìn)入力、B極板之間后，力極板電勢低于B極板電勢

D.丁圖中，從左側(cè)射入的帶負(fù)電粒子，若速度滿足。V普，將向下極板偏轉(zhuǎn)

JD

???

題目區(qū)（2023上?遼寧錦州?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）利用質(zhì)譜儀測量氫元素的同位素，如圖所示，讓氫元素的

三種同位素氣、笊、氟的離子流從容器A下方的小孔無初速度飄入電勢差為U的加速電場,加速后垂直進(jìn)

入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,最后打在照相底片。上，形成a、6、c三條質(zhì)譜線，以下說法正確的是

U：S_

abc；一

HF-h

\'??//?

A.a質(zhì)譜線對應(yīng)的是笊離子B.進(jìn)入磁場時，瓶離子的動量最大

C.進(jìn)入磁場時，笈離子的動能最大D.氣離子在磁場中運(yùn)動的時間最長

題目⑶（2024上?黑龍江齊齊哈爾?高三校聯(lián)考期末）如圖所示為回旋如速器的示意圖。兩個靠得很近的。

形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，一笊核從加速器的A處由靜止開始加速，運(yùn)動一段時間后從加速

器出口。處射出。已知D型盒的半徑為R,高頻交變電源的電壓為U、頻率為/,笊核質(zhì)量為小。下列說法

正確的是（）

A.氣核在。形盒中運(yùn)動時間與加速電壓U無關(guān)

B.笊核的最大動能為小兀2產(chǎn)R2

C.笊核第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為2:1

D.若要加速a粒子,交流電的頻率/不需要改變

題目@（2023上?湖南長沙?高三雅禮中學(xué)?？茧A段練習(xí)）應(yīng)用磁場工作的四種儀器如圖所示，則下列說法中

4M

甲：回旋加速器乙：質(zhì)譜儀T：電磁流量計

A.甲中回旋加速器加速帶電粒子的最大動能與加速電壓成正比

B.乙中不改變質(zhì)譜儀各區(qū)域的電場磁場時擊中光屏同一位置的粒子一定是同種粒子

C.丙中通上如圖所示電流和加上如圖磁場時，6N＞。，則霍爾元件的自由電荷為正電荷

D.丁中長寬高分別為a、6、c的電磁流量計加上如圖所示磁場,若流量Q恒定,前后兩個金屬側(cè)面的電壓

與a、b無關(guān)

題目回（2024上?天津和平?高三天津一中校考期末）霍爾元件可以制成位移傳感器。如圖，將其置于兩塊完

全相同、同名磁極相對放置的磁體間隙中。物體在立軸方向有微小移動。在裝置中心附近,磁感應(yīng)強(qiáng)度的

大小與位移成正比。電流沿+z方向且保持不變。下列說法正確的有（）

A.該傳感器只能測量位移大小，不能測量位移方向

B.該傳感器依據(jù)電壓制作的位移刻度分布不均勻

C.若載流子為正電荷，元件在中心左側(cè)，則下極板電勢高于上極板

D.若載流子為負(fù)電荷，元件在中心右側(cè)，則上極板電勢高于下極板

題目回（2023上?上海普陀?高三上海市宜川中學(xué)?？茧A段練習(xí)）磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，其發(fā)電原理如

圖所示，平行金屬板之間有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,金屬板間距為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為將一束

含有大量正、負(fù)帶電離子的等離子體，沿圖中所示方向以一定的速度噴入磁場，把兩個極板與一個小型電動

機(jī)相連，開關(guān)S閉合,小型電動機(jī)正常工作，電動機(jī)兩端電壓為U,通過電動機(jī)電流為/，已知磁流體發(fā)電機(jī)

的等效內(nèi)阻為r,則以下判斷正確的（）

4

XXXX

等離0—>

在ox>xXX

子7體

XXXX

b

A.流過電動機(jī)的電流方向是B.磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢大小為。

C.等離子體射入磁場的速度大小空MD.電動機(jī)正常工作的發(fā)熱功率為Fr

題目⑦（2023上?山東淄博?高三?？奸_學(xué)考試）電磁流量計是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型

流量測量儀表。主要有直流式和感應(yīng)式兩種。如圖所示直流式電磁流量計，外加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平

勻強(qiáng)磁場垂直于管軸，在豎直徑向a、b處裝有兩個電極,用來測量含有大量正，負(fù)離子的液體通過磁場時

所產(chǎn)生的電勢差大小U,液體的流量Q可表示為Q=；.普，其中d為管道直徑，k為修正系數(shù)，用來修

正導(dǎo)出公式時未計及的因素（如流量計管道內(nèi)的流速并不均勻等）的影響。那么A應(yīng)該為（）

A.恒定常數(shù)B.管道的橫截面積

C.液體的流速D.液體中單位時間內(nèi)流過某一橫截面的?電荷量??

題目團(tuán)（2023上?福建廈門?高三廈門雙十中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示,上圖是我國正負(fù)電子對撞機(jī)的核心

部件的縱截面圖，交變電流由兩個平行正對的很強(qiáng)的電磁鐵之間夾一個環(huán)形真空管道組成。如圖為正負(fù)電

子軌道的俯視圖，電磁鐵中通入高頻正弦交流電，當(dāng)對撞機(jī)正常工作時,下列說法中正確的是（）

A.電磁鐵中通入恒定直流電流也能使正負(fù)電子加速

B.正負(fù)電子受到洛倫茲力作用而被加速

C.正負(fù)電子是被環(huán)形軌道內(nèi)感應(yīng)出來的電場加速的

D.電子獲得的最大動能，與電磁鐵中交流電的頻率高低無關(guān)，而與電壓大小有關(guān)

頷目回（2023上?廣東?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，上方是我國正負(fù)電子對撞機(jī)的核心部件的縱截面

圖，交變電流由兩個平行正對的很強(qiáng)的電磁鐵之間夾一個環(huán)形真空管道組成。圖為正負(fù)電子軌道的俯視

圖，電磁鐵中通入高頻正弦交流電，當(dāng)對撞機(jī)正常工作時,下列說法中正確的是（）

A.電磁鐵中通入恒定直流電流也能使正負(fù)電子加速

B.正負(fù)電子受到洛倫茲力作用而被加速

C.正負(fù)電子是被環(huán)形軌道內(nèi)感應(yīng)出來的電場加速的

D.電磁鐵中交流電的頻率越低，電子獲得的最大動能越大

題目叵I（2023上?河南濮陽?高三油田第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直

流電源（不計內(nèi)阻）連接，下極板接地，開關(guān)S初始閉合，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡

狀態(tài)，下列說法正確的是（）

???

?P4rE

A.油滴帶正電荷

B.將上極板向上移動一小段距離，電容器放電

C.上極板向左平移一小段距離，油滴向上運(yùn)動

D.斷開開關(guān)S,將下極板向下平移一小段距離，P點(diǎn)電勢降低

題目:[1（2024?陜西渭南?統(tǒng)考一模）手機(jī)觸摸屏多數(shù)采用的是電容式觸摸屏，其原理可簡化為如圖所示的電

路。平行板電容器的上、下兩極板A、B分別接在一恒壓直流電源的兩端，上極板A為兩端固定的可動電

極,下極板B為固定電極。當(dāng)用手指觸壓屏幕上某個部位時,可動電極的極板會發(fā)生形變,從而改變電容

器的電容。當(dāng)壓力F增大時（）

A.電容器的電容變小B.電容器所帶電荷量不變

C.電阻R上有從a到b的電流D.極板間的電場強(qiáng)度不變

[題目地（2023?安徽淮北?統(tǒng)考一模）如圖所示,兩平行金屬板A、6水平放置，兩板間距d=10cm。電源電

動勢E=10V,內(nèi)阻不計，定值電阻R=5。,滑動變阻器B的最大阻值為20Q。閉合開關(guān)&、S2,調(diào)節(jié)滑片，

待電路穩(wěn)定后，將一帶電的小球以初速度lm/s從兩板中心軸線水平射入板間，小球恰能勻速通過兩

板。已知小球的電荷量q=-2X質(zhì)量為1xlOfkg,不考慮空氣阻力，重力加速度9取lOm/s?。

下列說法正確的是（）

A.小球勻速通過極板時，4B間的場強(qiáng)為5V/m

B.小球勻速通過極板時，滑片P處于此中間位置

C.開關(guān)Si、S2保持閉合,將滑片P下移,小球可能撞擊A板

D.斷開開關(guān)S2,滑片位置不變，將B板下移少許，小球仍能勻速穿過極板

二、多選題

題目（2024?全國?高三專題練習(xí)）霍爾效應(yīng)是美國物理學(xué)家霍爾（E。H。于1879年發(fā)現(xiàn)的。其原

理如圖所示，一塊長為a、寬為6、高為c的長方體金屬元件，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，導(dǎo)體的電阻率為

P，電子的電量大小為e,在導(dǎo)體的左右兩端加上恒定電壓。和方向垂直于上表面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)

9

強(qiáng)度為B,在導(dǎo)體前后表面之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電勢差，稱為霍爾電壓。下列說法正確的是（）

磁場3

U

A.導(dǎo)體前表面的電勢低于后表面的電勢

B.導(dǎo)體中電流的大小為亞

pc

C.導(dǎo)體中自由電荷定向移動平均速率大小為一心

pnec

D.霍爾電壓的大小為旦西

pnea

題目i（2023上?遼寧朝陽?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）磁流體發(fā)電機(jī)如圖所示，間距d=0.01m的平行金屬板

P、Q之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=0.01T的勻強(qiáng)磁場，將一束等離子體以大小”=L4X105m/s的速度噴人

磁場。已知磁流體發(fā)電機(jī)等效內(nèi)阻B=3Q,定值電阻凡=2Q,電壓表為理想交流電表。閉合開關(guān)S,小燈

泡恰好正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)為10V,不考慮溫度對小燈泡電阻的影響。下列說法正確的是（）

A.金屬板Q帶正電B.通過定值電阻凡的電流為24

C.小燈泡的電阻為IQD.小燈泡的額定功率為81y

題目（2023上?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）電磁流量計可以測量截面為圓形的污水管內(nèi)污水流量，其簡

化結(jié)構(gòu)如圖所示,污水管直徑為。，管壁絕緣，其左右兩側(cè)有一對電極a和仇通電線圈通有圖示方向電流,

形成的磁場方向與污水管垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,已知單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液

體的流量。當(dāng)污水如圖所示的方向流過測量管時，穩(wěn)定工作后電壓表示數(shù)為U,則下列說法正確的是

（）

10

A.a點(diǎn)電勢高，b點(diǎn)電勢低B.a點(diǎn)電勢低，b點(diǎn)電勢高

C.該污水管的流量為嚶D.該污水管的流量為曙■

、題目正1（2024?江西景德鎮(zhèn)?江西省樂平中學(xué)校聯(lián)考一模）為了測量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠

的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、6、c,左右兩端開口，

在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在前后兩個內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極,含有正

負(fù)離子的污水充滿流量計管道，并以穩(wěn)定的速度從左向右流過該裝置，用電壓表測出兩個電極間的電壓為

U,用。表示污水流量（單位時間內(nèi)排出的污水體積），下列說法正確的是（）

c

A.污水中的離子濃度越高，電壓表的示數(shù)就會越大

B.應(yīng)該把電壓表的正極連接在后內(nèi)側(cè)面金屬板上

C.若污水的流速很小,則可以減弱磁場以增大電壓表的示數(shù)

D.若電壓表示數(shù)增加到兩倍，則反映出污水的流量達(dá)到了兩倍

題目1）（2023上?青海海東?高三校考階段練習(xí)）電子感應(yīng)加速器的基本原理如圖所示，圖中上部分為側(cè)視

圖、下部分為俯視圖，圖中上、下為兩個電磁鐵，電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以調(diào)節(jié)。電磁鐵在兩極間

產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bi隨時間t均勻增大，且回=kt（k為常量）。變化的磁場在真空室內(nèi)激發(fā)出

感生電場，其電場線是在同一平面內(nèi)的一系列同心圓,產(chǎn)生的感生電場使電子加速，另外在兩圓之間有方向

垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的“軌道約束”磁場52,恰能使電子在兩圓之間貼近內(nèi)圓在“軌道約

束”磁場5中做半徑為R的圓周運(yùn)動。若電子沿順時針方向運(yùn)動,則下列說法正確的是（）

電子軌道

軌道約束

A.通入電磁鐵線圈中的電流方向與圖示方向相反

B.“軌道約束”磁場5的方向為垂直紙面向外

C.電子軌道上感生電場的場強(qiáng)為寺府7?

D.電子運(yùn)行一周動能的增加量為e/CT_R2

題可叵（2024上?山西太原?高三統(tǒng)考期末）如圖所示,平行板電容器兩極板A、B與直流電源E、理想二極

管連接，電源負(fù)極接地。初始時電容器不帶電，閉合開關(guān)穩(wěn)定后，一帶電油滴在電容器中的P點(diǎn)恰好能處

于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）

A.將極板人向下平移后，油滴在P點(diǎn)的電勢能與增大

B.將極板B向下平移后,油滴在P點(diǎn)的電勢能后增大

C.將極板B向下平移后，帶電油滴靜止不動

D.將極板B向左平移一小段距離后，P點(diǎn)的電勢升高

、題目地1（2024上?河北保定?高三定州市第二中學(xué)校聯(lián)考期末）電容式傳感器以其優(yōu)越的性能在汽車中有著

廣泛的應(yīng)用,某物理興趣小組研究一電容傳感器的性能，圖甲為用傳感器在計算機(jī)上觀察電容器充、放電現(xiàn)

象的電路圖，H為電動勢恒定的電源（內(nèi)阻忽略不計），R為阻值可調(diào)的電阻，。為電容器，將單刀雙挪開關(guān)

S分別撥到a、b,得到充、放電過程電路中的電流/與時間力的關(guān)系圖像，如圖乙所示。下列說法正確的是

（）

A.開關(guān)接a時，電容器充電，上極板帶正電，且電荷量逐漸增大

B.開關(guān)接a后的短暫過程中，有電子從下極板穿過虛線到達(dá)上極板

C.僅增大電阻五的阻值，電流圖線與力軸在右?右時間內(nèi)所圍圖形的面積將變大

D.僅將電容器上下極板水平錯開些，電流圖線與1軸在力3?。時間內(nèi)所圍圖形的面積將變小

題目近1（2023上?天津武清?高三天津市武清區(qū)楊村第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，有一帶電液滴靜止

于電容器兩極板間，電源內(nèi)阻不可忽略，現(xiàn)將滑動變阻器滑片向上移動少許，穩(wěn)定后三個燈泡依然能夠發(fā)

光，則下列說法中正確的是（)

A.小燈泡，、乙3變暗，乙2變亮B.電流表始終存在從左向右的電流

C.該液滴將向上移動D.電源的輸出功率變大，效率將增大

三、解答題

題目亙（2024上?山東棗莊?高三統(tǒng)考期末）如圖所示，平行正對金屬板a、b帶有等量異種電荷，極板間形成

電場強(qiáng)度為及=1x105N/C的勻強(qiáng)電場，該空間同時分布有跟電場正交且垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁

12

感應(yīng)強(qiáng)度大小Bo=IT。金屬板右側(cè)勻強(qiáng)磁場的邊界線Q、R、M均垂直于兩極板的中間線P。,邊界線Q

與中間線P。交于。點(diǎn)，Q五之間的磁場的方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B產(chǎn)1T,磁場寬度由=

0.6m,RM之間的磁場的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=4T,邊界河右側(cè)存在方向水平向左的

勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E。一帶正電的粒子以平行于金屬板的速度比從左側(cè)進(jìn)入正交場區(qū)域,沿中間

線PO向右運(yùn)動,從圓孔穿后由。點(diǎn)進(jìn)入磁場,并恰好返回。點(diǎn)。已知邊界RN之間的磁場寬度也可以

在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，粒子的比荷為g=lxK^C/kg,不計粒子的重力，求：

m

⑴帶電粒子的速度比;

（2）若粒子恰好不進(jìn)人邊界”右側(cè)的電場，磁場5的寬度治；

（3）若粒子能夠進(jìn)入邊界河右側(cè)的電場，請寫出E與d2的關(guān)系式;

（4）若dz=35cm時,粒子從。進(jìn)入磁場到返回O所經(jīng)歷的時間。

a、6平行正對，極板

長度和極板間距都為二板間存在方向豎直向下、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。

一質(zhì)量為小、帶電荷量為+q的粒子，以水平速度。。從兩極板的左端正中央射入極板間，恰好做勻速直線運(yùn)

動。不計粒子的重力及空氣阻力。

（1）求勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

（2）若撤去磁場，粒子能從極板間射出，求粒子剛穿出電場時的動能區(qū)；

（3）若撤去電場，調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小使粒子剛好能從極板a的右端射出，求粒子穿過磁場過程中運(yùn)動

方向的偏轉(zhuǎn)角度九

題目區(qū)I（2023?吉林?統(tǒng)考二模）如圖所示，某磁儀器由粒子源、偏轉(zhuǎn)電場、速度選擇區(qū)、偏轉(zhuǎn)磁場及探測板等

組成。粒子源可以產(chǎn)生比荷為％的帶正電粒子，以初速度v0水平飛入兩平行金屬板中的偏轉(zhuǎn)電場,入射點(diǎn)

貼近上板邊緣。兩水平金屬板間距為d,兩板間電壓為帶電粒子由偏轉(zhuǎn)電場飛出后，立即進(jìn)入寬度

為d的速度選擇區(qū)做勻速直線運(yùn)動，該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）和與水平方向成

45°的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場。最后經(jīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為5的勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好能夠打在探測板上。不

計帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：

（1）偏轉(zhuǎn)電場兩金屬板長L；

13

（2）速度選擇區(qū)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。

（3）偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域?qū)挾??！?/p>

題目區(qū)］（2023上?云南昆明?高三昆明一中校考階段練習(xí)）質(zhì)譜儀是一種檢測和分離同位素的儀器。如圖所

示,M的兩種同位素整/e和1ft的原子核從容器A下方的狹縫S飄入電勢差為伍的加速電場，飄入時的速

度忽略不計,然后經(jīng)過狹縫S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底

片上。落點(diǎn)M到狹縫S3的距離為d,23He和;He的電荷量均為2e,忽略帶電粒子的重力及相互間作用力。

（1）已知打到“點(diǎn)的是黜e粒子，根據(jù)落點(diǎn)位置求出其質(zhì)量的表達(dá)式。

（2）若某些晶兀粒子進(jìn)入磁場后,形成等效電流為1的粒子束，垂直打在照相底片上的P點(diǎn)（圖中未畫出）形

成一個曝光點(diǎn),粒子均被吸收,求江歷粒子束單位時間內(nèi)對P點(diǎn)的沖擊力大小F。

（3）已知帶電粒子從狹縫S3進(jìn)入磁場時與磁場邊界的垂線方向存在一個很小的散射角/若加速電場的電

勢差在（UiU）至U（d+△（/）之間變化，要使2必和晶兀在底片上的落點(diǎn)沒有重疊，求應(yīng)滿足的條件。

題目［25（2024上?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示的質(zhì)譜儀由粒子室、加速電場、速度選擇器和勻強(qiáng)的

偏轉(zhuǎn)磁場四部分組成。加速電場的加速電壓為U,速度選擇器兩極板間的距離為d,電勢差為磁感應(yīng)

強(qiáng)度（未知）。粒子室內(nèi)充有大量;H和"f,粒子從狹縫&飄入加速電場的初速度不計，經(jīng)加速電場加速后

從狹縫52垂直于電場及磁場進(jìn)入速度選擇器中，「X沿直線通過速度選擇