第 4 节 带电粒子在叠加场中的运动高考对本节内容的考查,主要集中在带电粒子在叠加场中运动的实例分析、带电粒子在叠加场中的运动,其中对带电粒子在叠加场中运动的实例分析的考查,主要以选择题的形式呈现,难度一般,而对带电粒子在叠加场中的运动的考查,难度较大。考点一 带电粒子在叠加场中运动的实例分析[多维探究类]装置原理图规律速度选择器若 qv0B=Eq,即 v0=,粒子做匀速直线运动磁流体发电机等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带正、负电,两极电压为 U 时稳定,q=qv0B,U=v0Bd电磁流量计q=qvB,所以 v=所以流量 Q=vS=霍尔元件当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差实例(一) 速度选择器[例 1] (2018·北京高考)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是( )A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱C.粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度 [解析] 这是“速度选择器”模型,带电粒子在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内做匀速直线运动,则粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡,大小满足 qvB=qE,故 v=,即磁场和电场的强弱决定粒子入射时的速度大小;洛伦兹力与电场力的方向一定相反,结合左手定则可知,磁场和电场的方向一定互相垂直,粒子入射时的速度方向同时垂直于磁场和电场,且不论粒子带正电还是带负电,入射时的速度方向相同,而不是电性相反时速度方向也要相反。总之粒子是否在“速度选择器”中做匀速直线运动,与粒子的电性、电量均无关,而是取决于磁场和电场的方向、强弱,以及粒子入射时的速度。撤除电场时,粒子速度方向仍与磁场垂直,满足做匀速圆周运动的条件。[答案] C实例(二) 磁流体发电机[例 2] (多选)磁流体发电是一项新兴技术。如图所示,平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体,沿图中所示方向喷入磁场,图中虚线框部分相当于发电机,把两个极板与用电器相连,则( )A.用电器中的电流方向从 B 到 AB.用电器中的电流方向从 A 到 BC.若只增大带电粒子电荷量,发电机的电动势增大D.若只增大喷入粒子的速度,发电机的电动势增大[解析] 首先对等离子体进行动态分析:开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上(负离子所受洛伦兹力方向向下),则正离...