高考物理最新电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(1).pdf

高考物理最新电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(1)一、选择题1三根通电长直导线a、b、c 平行且垂直纸面放置，其横截面如图所示，a、b、c 恰好位于直角三角形的三个顶点，c90，a37。a、b 中通有的电流强度分别为I1、I2，c 受到 a、b 的磁场力的合力方向与a、b连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度IBkr，k为比例系数，I 为电流强度，r 为该点到直导线的距离，sin370.6。下列说法正确的是（）Aa、b 中电流反向,1I：216I：9Ba、b 中电流同向,1I：24I：3Ca、b 中电流同向,1I：216I：9Da、b 中电流反向,1I：24I：32在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（）A该束粒子带负电B速度选择器的P1极板带负电C在 B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D在 B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷qm越小3为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a b c=0.5m 0.4m 0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流 I=1.0 103A，方向如图。则下列判断正确的是（）A推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0 103NB推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为5.0 103NC超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP 方向D通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能4如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场垂直纸面向里，右侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。一边长为L、电阻为 R 的单匝正方形导体线圈abcd，水平向右运动到图示位置时，速度大小为v，则（）Aab边受到的安培力向左，cd 边受到的安培力向右Bab 边受到的安培力向右，cd 边受到的安培力向左C线圈受到的安培力的大小为222B L vRD线圈受到的安培力的大小为224B L vR5如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A 时沿水平方向分裂成两个粒子1 和 2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子 1 在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（）A粒子带正电荷B粒子分裂前运动速度大小为REBgC粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向D粒子 2 做匀速圆周运动的半径也为3R6如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n20，总电阻R2.5 ，边长L0.3m，处在两个半径均为r0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B1垂直水平面向外；B2垂直水平面向里，B1、B2随时间 t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取 3，下列说法正确的是（）A线框具有向左的运动趋势Bt 0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbCt 0.4s时刻线框中感应电动势为1.5VD00.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C7如图所示，在半径为R 的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为qm的负离子以相同速率v0（较大），由P 点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。则下列说法正确的是（）A离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等B由 Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C离子在磁场中运动时间一定相等D沿 PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大8如图所示，一束粒子射入质谱仪，经狭缝S后分成甲、乙两束，分别打到胶片的A、C两点。其中23SASC，已知甲、乙粒子的电荷量相等，下列说法正确的是A甲带正电B甲的比荷小C甲的速率小D甲、乙粒子的质量比为2：39如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线MN 间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到M 点的距离为d，已知磁场磁感强度为B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（）A液滴一定带正电B所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接C液滴从底面小孔通过时的速度为gvdLD恒定电压为UBdLg10 如图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形，比荷为em的电子以速度v0从 A 点沿 AB 边射出（电子重力不计），欲使电子能经过AC 边，磁感应强度B 的取值为AB03mvaeBB02mvaeCB03mvaeDB02mvae11 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动和平动，当导线通入图示方向的电流I 时，从上往下看，导线的运动情况是（）A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升12如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外一电荷量为q(q0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为2R.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子的速率为(不计重力)()A2qBRmBqBRmC32qBRmD2qBRm13 如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是（）A桌面对磁铁的支持力增大B桌面对磁铁的支持力减小C桌面对磁铁的支持力不变D以上说法都有可能14 研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出则Aa 为电源正极，到达A 板的为 射线Ba 为电源正极，到达A 板的为 射线Ca 为电源负极，到达A板的为 射线Da 为电源负极，到达A 板的为 射线15 如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P1、P2射入，粒子沿直线通过速度选择器，已知速度选择器的电场强度为E，磁感应强度为B1.粒子由狭缝S0进入匀强磁场 B2后分为三束，它们的轨道半径关系为132rrr，不计重力及粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（）AP1极板带负电B能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于1BEC三束粒子在磁场B2中运动的时间相等D粒子1的比荷11qm大于粒子2的比荷22qm16 如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外已知放射源放出的射线有、三种下列判断正确的是A甲是 射线，乙是 射线，丙是 射线B甲是 射线，乙是 射线，丙是射线C甲是 射线，乙是射线，丙是 射线D甲是 射线，乙是 射线，丙是 射线17 电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（）ABCD18 我国探月工程的重要项目之一是探测月球32He含量。如图所示，32He（2 个质子和1个中子组成）和42He（2个质子和2 个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P 进入平板 S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹 M、N。下列说法正确的是（）A速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B平板 S下方的磁场垂直纸面向里C经过狭缝P时，两种粒子的速度不同D痕迹 N 是32He 抵达照相底片上时留下的19 无线充电技术已经被应用于多个领域，其充电线圈内磁场与轴线平行，如图甲所示；磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。则（）A2Tt时，线圈产生的电动势最大B2Tt时，线圈内的磁通量最大C0 4T过程中，线圈产生的电动势增大D34TT过程中，线圈内的磁通量增大20 如图所示，带电粒子以初速度以v0从 a点进入匀强磁场，运动过程中经过b 点，Oa=Ob，若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以v0从 a点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为Av0B1/v0C2 v0Dv0/221 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即 高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是 ()AA 板带正电B有电流从 a 经用电器流向 bC金属板A、B 间的电场方向向下D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力22 利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等区域,如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D 两侧面会形成电势差.CDU下列说法正确的是A电势差CDU仅与材料有关B仅增大磁感应强度时,电势差CDU变大C若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差0CDUD在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平23 2019 年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（）A它们在磁场中运动的周期不同B它们的最大速度相等C两次所接高频电源的频率不相同D仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能24 如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是()A粒子一定带负电B粒子的速度大小v=B/EC若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动D若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变25 某小组重做奥斯特实验，在一根南北方向放置的直导线的正下方放置一小磁针，如图所示，给导线通入恒定电流，小磁针再次静止时偏转了30，已知该处地磁场水平分量55.0 10BT，通电直导线在该处产生的磁感应强度大小为（）A52.9 10 TB57.1 10 TC58.7 10 TD41.0 10 T【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 解析：A【解析】【详解】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，且c 受到 a、b 的磁场力的合力方向与a、b连线平行，则ab 中电流方向相反，c 受力分析如图所示：竖直方向平衡得：11sin 37sin53abacbckIkIrr根据几何关系得：cos37acabrrcos53bcabrr联立解得：169abIIAa、b 中电流反向,1I：216I：9 与分析相符，故A 正确；Ba、b 中电流同向,1I：24I：3 与分析不符，故B 错误；Ca、b 中电流同向,1I：216I：9 与分析不符，故C 错误；Da、b 中电流反向,1I：24I：3 与分析不符，故D 错误。2D 解析：D【解析】【分析】【详解】A带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电。故 A 错误。B在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P1极板带正电。故B错误。CD从速度选择器进入B2磁场中的粒子速度是一定的，根据22vqvBmr得2mvrqB知 r 越大，荷质比qm越小，而质量m 不一定大。故C 错误、D 正确。故选 D。3D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB磁场方向向下，电流方向向里，依据左手定则，则安培力方向向左，因此驱动力方向向右，根据安培力公式有3310 1.0100.4N4.0 10 NFBIL故 AB 错误；C磁场方向向下，根据安培定则可判定超导励磁线圈中的电流方向为PMNQP 方向，故C错误；D通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向，根据左手定则可知驱动力方向相反，故 D 正确。故选 D。4D 解析：D【解析】【分析】【详解】AB线框的左右两边分别切割两磁场产生的动生电动势由右手定则可找出方向，如图所示两动生电源串联，总电流为顺时针方向，再由左手定则可得ab 边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向左，故AB 错误；CD线框的电动势为2EBLv，则电流为2EBLvIRR两个安培力力之和为线框受到的安培力224=22B L vFFBILR总故 C 错误，D 正确。故选 D。5C 解析：C【解析】【详解】A带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力和重力平衡，即有qEmg电场力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A 错误；B由于分裂前粒子做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力可得2mvqvBR可得qBRvm其中qgmE解得RgBvE故 B 错误；CD由于电荷量和质量均减半，所以两个粒子受到的电场力和重力仍相等，所以粒子2 也做匀速圆周运动；分裂前根据洛伦兹力提供向心力可知粒子沿逆时针方向运动，分裂后粒子 1 仍逆时针方向运动，所以粒子1 在原运行方向上做匀速圆周运动，由于半径变为3R，所以粒子1的速度为分裂前速度的3倍，根据动量守恒定律可知2322mmmvvv解得分裂后粒子2的速度为2vv根据左手定则可知粒子2 也沿逆时针方向做匀速圆周运动，分裂后粒子2 的速度小于粒子1 的速度，粒子2 做匀速圆周运动的半径小于3R，故 C 正确，D 错误；故选C。6C 解析：C【解析】【分析】【详解】A线框的磁通量是向外多于向内，故合磁通向外，有增加趋势，根据楞次定律，产生感应电流，受安培力，会阻碍磁通量的增加，故安培力向右（向右运动会导致磁通量减小）而阻碍磁通量的增加，即线框具有向右的运动趋势，故A 错误；B设磁场向外穿过线框磁通量为正，由磁通量的定义得0t时穿过线框的磁通量为221210.025Wb162BrBr故 B 错误；C由于2B不变，故根据法拉第电磁感应定律有221152203 0.11.5V120.6V2BEnnrtt故 C 正确；D由于是恒定电流，根据闭合电路欧姆定律可得1.5A0.6A2.5EIR00.6s内通过线框横截面电荷量为0.60.6C0.36CqIt故 D 错误。故选 C。7B 解析：B【解析】【分析】【详解】A离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得2mvqvBr解得mvrqB因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故A 错误；BD由圆的性质可知，轨迹圆（离子速率较大，半径较大）与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，最长弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长，故 B 正确，D 错误；C设粒子轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间为2tT其中2 mTqB所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故C 错误。故选 B。8D 解析：D【解析】【详解】A.甲粒子在磁场中向上偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，故A 错误；B.根据洛伦兹力提供向心力，则有：2vqvBmr解得：mvvrqqBBm由图可知r甲 r乙，则甲的比荷大于乙的比荷，故B 错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子，根据平衡条件：1qEqvB解得：1EvB甲、乙都能通过狭缝进入右边的磁场，所以两个粒子的速率相等，故C 错误；D.由题知，甲、乙粒子的电荷量相等，根据洛伦兹力提供向心力，则有：2vqvBmr解得：mvrqB变形得：qBmrv由题知，两个粒子的半径之比为：12:2:3rr则两个粒子的质量之比为：1212:2:3mmrr故 D 正确。9D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由于电场强度方向不清楚，则无法确定液滴的电性，故A 错误；B若液滴带正电，洛伦兹力垂直纸面向外，则电场力垂直纸面向里，说明正极与正方形盒子的前表面连接，若液滴带负电，洛伦兹力垂直纸面向里，则电场力垂直纸面向外，说明正极与正方形盒子的前表面连接，则所加电压的正极一定与正方形盒子的前表面连接，故 B 错误；C稳定后液滴所受电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下运动，故将做匀变速曲线运动，则有xdv t2122Lgtygtv联立解得2xgdvL，yvgL液滴从底面小孔通过时的速度为2222()xyg LdvvvL故 C 错误；D稳定后洛伦兹力等于电场力xUqv BqL解得UBdgL故 D 正确。故选 D。10C 解析：C【解析】【详解】当电子从 C 点离开磁场时，电子做匀速圆周运动对应的半径最小，设为R，如图所示：由几何知识得：2Rcos30=a，解得：33aR；欲使电子能经过AC 边,必须满足：33aR而20vevBmr，得：0mvReB，解得：03mvBae；A.B03mvae故 A 项错误；B.B02mvae故 B 项错误；C.B03mvae故 C 项正确；D.B02mvae故 D 项错误11A 解析：A【解析】【分析】【详解】在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，知导线顺时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，顺时针转动，同时下降。故A 正确，BCD 错误。故选 A。12B 解析：B【解析】【分析】【详解】带电粒子从距离ab 为2R处射入磁场，且射出时与射入时速度方向的夹角为60，粒子运动轨迹如图，ce为射入速度所在直线，d 为射出点，射出速度反向延长交ce 于 f 点，磁场区域圆心为 O，带电粒子所做圆周运动圆心为O，则 O、f、O 在一条直线上，由几何关系得带电粒子所做圆周运动的轨迹半径为R，由 F洛Fn得qvB2mvR解得vqBRmA2qBRm，与结论不相符，选项A 错误；BqBRm，与结论相符，选项B 正确；C32qBRm，与结论不相符，选项C 错误；D2qBRm，与结论不相符，选项D 错误；故选 B。13B 解析：B【解析】【分析】【详解】直导线放置在条形磁铁中央，直导线受到水平向左的磁场，根据左手定则可知直导线受到竖直向下的安培力，根据牛顿第三定律可知，直导线对磁铁一个竖直向上的力，故桌面对磁铁的支持力减小，故B 正确，ACD 错误。故选 B。14B 解析：B【解析】【分析】【详解】从图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达A 极板的粒子的竖直位移小于到达B板的粒子的竖直位移，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则根据公式200mdxv tvqU，两个粒子初速度0v相同，两极板间电压U相同，放射源与两极板的距离2d也相同，而电子的mq小，所以电子的竖直位移小，故达到A 极板的是 射线，A极板带正电，a 为电源的正极，故选项B 正确【点睛】通过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式，根据公式分析该位移与比荷的关系，再结合图示进行比较判断15D 解析：D【解析】【分析】【详解】A若射入速度选择器中的粒子带正电，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的1P极板带正电，故A 错误；B粒子在速度选择器中做匀速直线运动，洛伦兹力等于电场力，即有1qvBqE所以能通过狭缝0S的带电粒子的速率为1EvB故 B 错误；C粒子在磁场中做半个匀速圆周运动，其运动时间为1 22rrtvv由于三个粒子运动的半径不等，所以运动时间也不相等，故C 错误；D 进入2B磁场中的粒子速度是一定的，根据22mvqvBr可得2mvrqB知r越大，比荷qm越小，粒子1 的半径小于粒子2 的半径，所以粒子1 的比荷大于粒子2的比荷，故D 正确；故选 D。16B 解析：B【解析】【分析】【详解】射线是高速42eH流，一个 粒子带两个正电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，故丙是射线 射线是高速电子流01e（），质量数为0，带一个负电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故甲是 射线 射线是 光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转故乙是 射线故 B 正确17A 解析：A【解析】【分析】【详解】根据左手定则得，A 选项洛伦兹力方向竖直向下，B 选项洛伦兹力方向竖直向下，C 选项不受洛伦兹力，D 选项洛伦兹力方向垂直纸面向外故A 正确，BCD 错误故选A【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系18D 解析：D【解析】【分析】【详解】A由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向里，故 A 错误；B粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向外，故 B 错误；C在速度选择器中qEqvB解得EvB即经过狭缝P，两种粒子的速度相同，故C 错误；D粒子在平板下方磁场中做圆周运动有2vqvBmR得mvRqB即比荷大的，半径小，故32He的轨迹半径小，落到N 点，故 D 正确。故选 D。19A 解析：A【解析】【分析】【详解】AC磁感应强度随时间按正弦规律变化，如题目图乙，可知0、2T、T 处斜率最大，即线圈产生的电动势也最大，故A 正确，C 错误；BD根据BS可知，在4Tt和34T时，线圈内的磁通量最大，故BD 错误。故选 A。20C 解析：C【解析】【详解】设 oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0B=m20vr，解得：mvBqd，如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，在水平方向：d=v0t2，竖直沿y 轴负方向做匀加速运动，即：2221122qEdattm，解得：202mvEqd，则EB=2v0，故选 C【点睛】带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径21D 解析：D【解析】A、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A 板带负电故A 错误 B、因为 B 板带正电，A 板带负电，所以电流的流向为b 经用电器流向a故 B 错误 C、因为 B板带正电，A 板带负电，所以金属板间的电场方向向上故C 错误 D、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力故D 正确故选D【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势22B 解析：B【解析】【详解】AB根据 CD 间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：UqqvBbI=nqvS=nqvbc则：CDBIUnqcn 由材料决定，故U 与材料有关；U 还与厚度 c 成反比，与宽b 无关，同时还与磁场B 与电流 I 有关，故A 错误、B 正确。C根据左手定则，电子向C 侧面偏转，C 表面带负电，D 表面带正电，所以D 表面的电势高，则 UCD0故 C 错误。D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过。故 D 错误。23B 解析：B【解析】【分析】【详解】A粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，周期2 mTqB，氘核和氦核的比荷相等，则两粒子在磁场中运动的周期相同，根据回旋加速器的工作原理可知，粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率，故两次频率相同，故AC 错误；B根据2vqvBmr可得maxqBRvm由于氘核和氦核比荷相同，且加速器的半径也相同，因此它们的最大速度也相同，故B 正确；D最大动能2222kmax122q B REmvm高频电源的频率与粒子最大动能无关，故D 错误。故选 B。24C 解析：C【解析】粒子从左射入，若带负电，则受到向上的电场力，和向下的洛伦兹力，若带正电，则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，只要满足qvBqE，即速度EvB，粒子就能做直线运动通过，故AB 错误；若速度大小改变，则电场力qE，但是洛伦兹力qvB发生变化，打破二力平衡，所以合力与初速度方向不共线，做曲线运动，C 正确 D 错误【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关25A 解析：A【解析】【分析】【详解】各个分磁场与合磁场关系如图所示由数学关系得5tan2.9 10TxBB故选 A。