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专题 68 洛伦兹力与现代科技
1．[2022·河南省三模]如图所示，距离为d的两平行金属板P、Q放置在左、右两磁极
之间，两磁极之间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度大小为 B.一束速度大小为v的等
离子体垂直于磁场且平行于金属板沿图示方向喷入板间，不计等离子体中粒子的重力及粒
子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A．若左侧磁极为N极，则金属板P带正电荷，金属板P、Q间的电压为
B．若左侧磁极为S极，则金属板Q带正电荷，金属板P、Q间的电压为Bdv
C．若其他条件保持不变，仅增加平行金属板的长度，则可以增大金属板 P、Q间的电
压
D．若其他条件保持不变，仅增加等离子体的喷射速度，则可以增大金属板 P、Q间的
电压
2．用如图所示装置可测定带电粒子的比荷，装置上方速度选择器中匀强电场的方向水
平向右，速度选择器和分离器中匀强磁场的方向垂直纸面向外．在 S处有粒子源，将大量
粒子沿速度选择器中线方向射入，部分粒子沿选择器中线运动后通过小孔进入分离器，再
偏转后打到P 、P 、P 点，若粒子重力均可忽略，不计粒子间的相互作用．则以下说法正
1 2 3
确的是( )
A．打在P 点的粒子比荷最大
3
B．粒子在分离器中运动的时间相同
C．沿速度选择器中线运动并进入分离器的粒子其速率均相同
D．若测定带负电粒子的比荷，则需要将速度选择器中的电场反向而磁场方向保持不
变
3．中国科学院武汉国家生物安全实验室是我国防护等级最高的 P4实验室，致力于最
危险的病毒研究．在该实验室中有一种污水流量计，如图甲所示，其原理可以简化为如图
乙所示模型．废液内含有大量正、负离子，从圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流速为
v，流量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的磁感应强度为 B
的匀强磁场，下列说法正确的是( )
A．图乙中N点的电势低于M点电势
B．当污水中离子浓度降低，M、N两点电压将减小
C．若测定污水的流速，则需要测量直径两端点M、N两点电压U、磁感应强度B、直
径d
D．若测定污水的流量，则只需要测量直径两端点M、N两点电压U及磁感应强度B
4．在笔记本电脑的机身与显示屏的对应部位，分别装有磁体和霍尔元件．开启显示屏，
磁体的磁场远离霍尔元件，元件不工作，屏幕正常显示：闭合显示屏，磁体的磁场靠近使得霍尔元件工作，屏幕熄灭，电脑也休眠．如图所示，一块长为 a、宽为c、高为d的长方
体霍尔元件，当有电流I沿长度方向流过，且有垂直于上表面、方向向上的磁感应强度为B
的匀强磁场作用时，元件的前、后表面间形成电势差为U.电势差U控制屏幕的熄灭．已知
电流I是电子定向移动形成的，电子电荷量为e，单位体积内的电子数目为n，下列说法正
确的是( )
A．前表面的电势比后表面的高
B．前后表面间的电势差为U＝
C．自由电子所受静电力的大小为
D．自由电子所受洛伦兹力大小为
