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高考最新模拟试题分类汇编 带电粒子在叠加场运动简单应用
1、（2024·江苏省扬州市高三下学期3月考测试一）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 【答案】C 【解析】
A．等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为电源的正极，A极为电源的负极，故A错误；
B．分析电路结构可知，A、B为电源的两极，R为外电路，故电阻R两端电压为路端电压，小于电源的电动势，故B错误；
CD．粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有
qvB?q解得
U d最新Word
U?Bdv
减小两极板的距离d，电源的电动势减小，增加两极板的正对面积，电动势不变，故C正确，D错误。
故选C。
2、（2024·湖北省黄冈市八模三）如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 该质点一定带正电 B. 该质点可能带负电
C. 若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小 D. 若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大 【答案】AC 【解析】
AB．在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，则
mg?Eq?qvB
所以带电质点带正电，故A正确，B错误；
C．如果磁场均匀增大，则该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C正确；
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D．将下极板向下移动，根据电容的决定式
C??rS4πkd
可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，则根据公式
U?E?可得公式
Q CU dE?4πkQ S?r即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D错误。 故选AC。
3、（2024·山东省多地市高三下学期线上模拟）习总书记提出的绿水青山就是金山银山的理念，树立了保护自然环境就是保护人类、建设生态文明就是造福人类的新理念。某化工厂为检测污水排放量，技术人员在排污管末端安装一台污水流量计，如图所示，该装置由非磁性绝缘材料制成，长、宽、高分别为a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个金属板间的电压U=1V。下列说法中正确的是（ ）
A. M电势高，金属板N的电势低 B. 污水中离子浓度对电压表的示数有影响
C. 污水的流量（单位时间内流出的污水体积）Q=0.16m3/s
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D. 电荷量为1.6×10－19C的离子，流经该装置时受到的静电力F=8.0×10－19N 【答案】ACD 【解析】
A．根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则向下偏转，N板带负电，M板带正电，则M板的电势比N板电势高，故A正确；
B．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有
qvB?q解得
U cU?Bvc
与离子浓度无关，故B错误； C．污水的流速
v?则流量为
U BcQ?vbc?故C正确；
D．流经该装置时受到的静电力
Ub1?0.23?m/s=0.16m3/s B1.25qU1.6?10?19?1F=?N?8?10?19N
c0.2故D正确。 故选ACD。
4、（2024·河北省鸡泽县一中高三下学期二轮复习模拟七）如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相
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互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q?6?10C，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零．当小球以2m／s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零．在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势?随纵
2坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g?10m/s.则下列判断正确的是
?7
A. 匀强电场的场强大小为3.2?106V/m
B. 小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4J
C. 小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D. 小球所受的洛伦兹力的大小为3N 【答案】BD 【解析】
U2?106A、据题意和乙图可知，E??V?5?106V，故A错误；
d0.4B、据题意可知，小球所受的电场力等于重力，洛伦兹力提供向心力，所以小球重力势能增加最多，电势能减少最多，大小为：2qφ=2×6×107×2ⅹ106J=2.4J，故B正确；
﹣
C、以上分析可知，洛伦兹力提供向心力，据左手定则可知，小球做逆时针运动，故C错误；
mv2，联立以上解得：f=3N，故D正确． D、以上可知：mg=Eq，f?qvB?r
2024年高考物理最新模拟试题分类汇编带电粒子在叠加场运动综合计算（解析版）
