2024-2025学年下学期高二物理人教版期中必刷常考题之质谱仪与回旋加速器.docx

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2024-2025学年下学期高二物理人教版（2019）期中必刷常考题之质谱仪与回旋加速器

一．选择题（共7小题）

1．（2024秋?惠山区校级期末）石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当I＝1.60×10﹣3A时，测得U﹣B关系图线如图（b）所示，元电荷e＝1.60×10﹣19C，则此样品每平方米载流子数最接近（）

A．2.7×1015 B．3.7×1016 C．2.7×1019 D．3.7×1020

2．（2024秋?大连期末）如图为利用霍尔元件进行微小位移测量的实验装置。在两块完全相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入金属材料制成的霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时磁感应强度为0，霍尔电压UH（霍尔元件前后两表面的电势差）也为0，将该点作为直角坐标系的原点。已知沿x轴方向磁感应强度大小B＝kx（k为常数，且k＞0），霍尔元件中通以沿y轴正方向的恒定电流，当霍尔元件沿x轴移动时，即有霍尔电压UH输出，下列说法正确的是（）

A．霍尔元件有x轴正方向位移时，前表面的电势高于后表面的电势

B．UH的大小与元件在水平方向位移的大小成正比

C．霍尔元件的位移一定时，只增大y方向恒定电流的大小，UH的大小不变

D．霍尔元件的位移一定时，只增大元件垂直磁场方向的面积，UH的大小增大

3．（2024秋?怀柔区期末）如图所示，将非磁性材料制成的圆管置于匀强磁场中，当含有大量正负离子的导电液体从管中由左向右流过磁场区域时，测得管两侧M、N两点之间有电势差U。忽略离子重力影响，则（）

A．M点的电势高于N点

B．N点的电势高于M点

C．管中导电液体的流速越大，M、N两点之间的电势差U越小

D．管中导电液体的离子浓度越大，M、N两点之间的电势差U越大

4．（2024秋?泰州期末）如图所示，图甲、乙、丙、丁分别为多级直线加速器、回旋加速器、磁流体发电机、质谱仪的原理示意图。以下说法正确的是（）

A．图甲中，粒子在筒中做加速运动，电压越大获得的能量越高

B．图乙中，粒子第n次（n＞1）被加速前、后的轨道半径之比为n-

C．图丙中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高

D．图丁中，11H、1

5．（2024秋?朝阳区校级期末）半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体。如图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，下列说法中正确的是（）

A．如果下表面电势高，则该半导体为P型半导体

B．如果下表面电势高，则该半导体为N型半导体

C．半导体样品板的长度a越大，UH越大

D．半导体样品板的宽度b越小，UH越大

6．（2024秋?济南期末）霍尔效应的应用非常广泛。如图所示，金属片长度为a，宽度为b，厚度为h，水平放置于方向竖直向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，金属片左右两端与电动势为E的直流电源及滑动变阻器R构成闭合回路，金属片前后MN两端接理想电压表V。不计电源内阻及金属片电阻，闭合电键S，下列说法正确的是（）

A．金属片的前端M的电势低于后端N的电势

B．仅减小磁感应强度B，电压表示数增大

C．仅增大滑动变阻器R的阻值，电压表示数减小

D．仅增大金属片的长度a，电压表示数减小

7．（2024秋?锡山区校级期末）如图所示，一束带电粒子（不计重力）先以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B（方向垂直纸面，未画出）和匀强电场E组成的速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P，进入另一垂直纸面向外的匀强磁场B′，最终打在平板S上的A1A2之间。下列正确的是（）

A．粒子打在A1A2上的位置距P越近，粒子的速度越大

B．粒子打在A1A2上的位置距P越近，粒子的比荷越大

C．通过狭缝P的粒子带负电

D．磁场B的方向垂直纸面向外

二．多选题（共5小题）

（多选）8．（2024秋?深圳期末）党的二十大报告中，习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略，强调科技是第一生产力，则下列关于现代科技前沿磁流体发电和加速度相关说法正确的是（）

A．图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的负极