2027高考物理复习题型精讲及课时精练专题53 洛伦兹力与现代科技（学生版）

专题53洛伦兹力与现代科技

模型一质谱仪..................................................................................................................................................3

模型二回旋加速器..........................................................................................................................................5

模型三电磁流量计..........................................................................................................................................8

模型四速度选择器........................................................................................................................................10

模型五磁流体发电机....................................................................................................................................13

模型六霍尔效应............................................................................................................................................16

【基础回顾】

1．质谱仪

(1)作用

测量带电粒子质量和分离同位素。

(2)原理(如图所示)

1

①加速电场：qU＝mv2；

2

mv2

②偏转磁场：qvB＝，l＝2r；

r

12푚푈

由以上两式可得r＝，

퐵푞

22q2푈

m＝푞푟퐵，＝。

2푈m퐵2푟2

2．回旋加速器

(1)构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒处于匀强磁场中，D形盒的缝隙处接交流电源。

(2)工作原理

①交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等；

②粒子每经过一次D形盒缝隙，粒子被加速一次。

(3)最大动能

2222

mm1qBR

v2

①由qvmB＝、Ekm＝mvm联合解得Ekm＝；

R22m

②注意：粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径R决定，与加速电压无关。

(4)运动时间的计算

Ekm

①粒子在磁场中运动一个周期，被电场加速两次，每次增加动能qU，加速次数n＝，粒子在磁场

qU

2

nEkm2πmπBR

中运动的总时间t1＝T＝·＝。

22qUqB2U

vmBRd

②粒子在各狭缝中的运动连在一起为匀加速直线运动，运动时间为t2＝＝。(缝隙宽度为d)

aU

πBR2BRd

③粒子运动的总时间t＝t1＋t2＝＋。

2UU

3．速度选择器

(1)装置

E

(2)原理：若qv0B＝Eq，即v0＝，粒子做匀速直线运动。

B

(3)速度选择器的特点

①只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷量、质量。

②具有单一方向性：粒子只能从一侧射入才可能做匀速直线运动，从另一侧射入则不能。

4．磁流体发电机

(1)装置和原理

等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电。

(2)磁流体发电机的电动势

qU

①当带电粒子不发生偏转时，有qvB＝qE＝，得U＝Bdv。

d

②外电路断开时，电源电动势的大小等于路端电压，故此磁流体发电机的电动势E源＝U＝Bdv。

d

(3)电源内阻：r＝ρ。

S

EBdvBdvS

(4)回路电流：I＝＝＝。

rRdRSρd

＋ρR＋

S＋

5．电磁流量计

(1)流量(Q)的定义：单位时间流过导管某一截面的导电液体的体积。

(2)导电液体的流速(v)的计算如图所示，一圆柱形导管直径为d，用非磁性材料制成，导电的液体向右

U

流动。导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力作用下发生偏转，当自由电荷不再发生偏转时，q＝

d

U

qvB时，a、b间的电势差(U)达到最大，可得v＝。

Bd

πd2UπdU

(3)流量的表达式：Q＝Sv＝·＝。

4Bd4B

(4)电势高低的判断：根据左手定则可得φa>φb。

6．霍尔元件

(1)霍尔效应与霍尔元件

高为h、宽为d的导体(自由电荷是电子或正电荷)置于匀强磁场B中，当电流通过导体时，在导体的

上表面A和下表面A′之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。

(2)电势高低的判断：如图，导体中的电流I向右时，根据左手定则可得，若自由电荷是电子，则下表

面A′的电势高。若自由电荷是正电荷，则下表面A′的电势低。

(3)霍尔电压的计算：当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，A、A′间的电势差(U)保持稳定，由

UBIBI1

qvB＝q，I＝nqSv，S＝hd，联立得U＝＝k，k＝称为霍尔系数。

hnqddnq

模型一质谱仪

1．质谱仪工作原理

1

(1)加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：qU＝mv2。

2

v2

(2)偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：qvB＝m，联立

r

12푚푈

解得：r＝，如果测出半径，就可以判断带电粒子比荷的大小，如果测出半径且已知电荷量，就可求

퐵푞

出带电粒子的质量。

2．应用：测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。

【例题精讲】

【例1】（2026·山西·二模）某质谱仪简化结构如图所示，在xOy平面的y>0区域存在方向垂直纸面向外、

1

大小为B的匀强磁场，在x轴上放置照相底片，SO间有电压为U的辐射状加速电场，大量的氢同位素1H、

2

1H离子从圆弧S处飘入，经过加速后，从坐标原点且与y轴成휃角的范围内垂直磁场方向射入磁场，最后

12

均打到照相底片上。已知1H、1H两种离子打在照相底片上的区域刚好不重叠，不考虑离子间的相互作用，

1

1H的质量为m，电量为q，则cos휃为（）

1123

A．B．C．D．

10222

12

【例2】（2026·陕西宝鸡·一模）如图所示，一束由1H和1H两种同位素组成的粒子流，沿直线通过由相互

正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平

板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下列说法正确的是（）

12

A．1H和1H进入速度选择器的速度相等

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

2

C．1H打在平板S上的位置离狭缝P更近

D．若电子以相同的速度射入此速度选择器，则不能沿直线射出

【变式训练1】（多选）（2026·福建福州·二模）如图某一质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组

成。若加速电场的电压为U，静电分析器通道为四分之一圆弧，中心线的半径为R，通道内存在均匀辐射

电场，中心线处的电场强度大小为E。磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方

向垂直于纸面向外，y轴为两个分析器的边界。比荷为k的粒子从静止开始经加速电场加速后，沿中心线MN

通过静电分析器，由N点垂直y轴进入磁分析器，最后恰好垂直打在放置于磁分析器下边界（x轴）的探

测板上，不计粒子重力。则（）

A．打在探测板上的带电粒子为负电荷

2푈

．静电分析器中心线处电场强度大小퐸=

B푅

퐸

．E与B的关系为=2푈푘

C퐵

D．比荷为2k的带电粒子从离子源飘入质谱仪，将打在探测板距O点2R的位置

12

【变式训练2】（多选）（2026·广东广州·二模）如图为质谱仪的原理示意图，现有氕（1H）、氘（1H）

两种粒子从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入匀强磁场中，最后

打在照相底片D上，形成两条质谱线a、b。关于粒子在磁场中的运动，下列说法正确的有（）

A．氕和氘的动能相等B．氕和氘的动量大小相等

C．氕的运动时间比氘的短D．质谱线a是由氕形成的

【变式训练3】（多选）（2026·广西河池·三模）如图为我国紧凑型加速器质谱仪模型。离子源产生的正

离子在串列加速器中先加速，经中部剥离器转为负离子后继续加速，最终通过加有匀强磁场的圆弧型磁分

析系统鉴别同位素。已知两侧加速管对称且加速电压相等，剥离前后离子动能变化忽略不计。下列关于该

装置中离子运动与加速的说法，正确的是（）

A．为使正离子在加速器中加速，A板电势低于B板电势

B．初动能为Ek0、电荷量为e的正离子，经左侧电压U加速后剥离为负离子，进入磁分析系统时动能

为퐸k0+푒푈

C．质量相同的X、Y离子，电荷量之比푞X:푞Y=2:1，速度之比푣X:푣Y=3:1，则它们在磁场中运动的半

径之比푟X:푟Y=3:2

D．若X离子运动半径为r0且垂直N面射出，满足上述C选项条件的Y离子与X离子在N面射出点间

距为Δ푑=(1−3)푟

30

模型二回旋加速器

1．粒子被加速的条件

交变电场的周期等于粒子在磁场中运动的周期。

2．粒子最终的能量

222

mvmqBR

粒子速度最大时的运动半径等于D形盒的半径，即rm＝R，rm＝，则粒子的最大动能Ekm＝。

qB2m

Ekm

3．粒子被加速次数的计算：粒子在回旋加速器中被加速的次数n＝(U是加速电压的大小)。

qU

Tnπm

4．粒子在回旋加速器中运动的时间：在电场中运动的时间为t1，在磁场中运动的时间为t2＝n·＝(n

2qB

为加速次数)，总时间为t＝t1＋t2，因为t1≪t2，一般认为在回旋加速器中运动的时间近似等于t2。

【例题精讲】

【例1】（2026·四川宜宾·二模）如图甲是回旋加速器的工作原理图，若带电粒子在磁场中运动的动能퐸k

随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在交变电场中的加速时间，不考虑因相对论效应带来的影

响，则（）

A．在乙图中，퐸푛+1−퐸푛>퐸푛−퐸푛−1

B．交变电场的变化周期等于푡푛+1−푡푛

C．只增大两D形盒之间的加速电压U，粒子在电场中加速的总次数减少

D．只增大两D形盒之间的加速电压U，粒子获得的最大动能将增大

【例2】（2026·福建泉州·二模）某种获得高能粒子的装置示意图如图所示。环形区域内存在方向垂直纸

面的匀强磁场，a、b为开有小孔的极板，质量为m，电荷量大小为e的电子在a板处由静止释放，在两板

间做加速运动，电子离开b板后在环形区域内做半径为R的圆周运动。每当电子到达a板时，两板间电压

为푈0；离开b板时，两板电压为零。电子在电场中被多次加速，电子在环形区域内绕行轨道始终保持不变。

已知a、b板间距远小于R，不考虑电场、磁场变化产生的影响，不计电子的重力，则（）

A．磁场方向垂直纸面向外

B．电子经过a板的时间间隔保持不变

12푒푛푈

C．电子绕行第n圈时磁感应强度大小为0

푅푚

푒2푛푒푈

D．电子绕行第n圈时等效电流大小为0

2π푅푚

【变式训练1】（多选）（2026·湖北襄阳·模拟预测）物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，霍尔发现了霍

尔效应：如图乙是以电子为载流子的霍尔元件，在薄片的两个侧面푎、푏间通以电流퐼0时，푒、푓两侧会产生

电势差，测量电势差可计算磁感应强度퐵。下列说法正确的是（）

A．甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，且所有圆轨迹是同心圆

B．甲图中，其他条件不变，只增大加速电压，则粒子出射的最大动能不变

C．乙图中e侧电势低于푓侧

Δ푈

．乙图选用单位体积内自由电荷数更少的薄片，能提高磁感应强度测量灵敏度

DΔ퐵

【变式训练2】（多选）（2026·辽宁朝阳·模拟预测）如图所示为回旋加速器的示意图，D形金属盒半径为

푅，两盒间的狭缝很小，磁感应强度为퐵的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为푓，加速电压为푈。A处

4

粒子源产生氦核(2He)，不考虑相对论效应和重力的影响，若粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期

相等，则下列说法正确的是（）

A．若加速电压增加为原来4倍，则氦核的最大动能变为原来的4倍

11

．若高频交流电的频率减少为原来的，则磁感应强度应变为原来的

B22

3

．若该加速器对氚核(3H)加速，则高频交流电频率应变为原来的倍

C12

1

．若该加速器对氘核(2H)加速，则氘核的最大动能是氦核最大动能的

D12

【变式训练3】（多选）（2026·陕西商洛·模拟预测）利用回旋加速器可以加速带电粒子，回旋加速器的

工作原理如图所示。置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可

忽略。磁感应强度大小为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝间所加高频交流电的频率为f。若A处

粒子源产生的带电粒子质量为m、带电荷量为+푞、初速度为零，粒子在加速器中被加速，且加速过程中

不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（）

A．带电粒子在磁场中每运动一周被加速一次

B．带电粒子在回旋加速器中被加速后的最大速度不可能超过2휋푅푓

C．带电粒子在回旋加速器中被加速后的速度不可能超过2휋푅푓

D．带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1:2

模型三电磁流量计

如图甲、乙所示是电磁流量计的示意图。

设圆管的直径为D，磁感应强度为B，a、b两点间的电势差是由于导电液体中电荷受到洛伦兹力作用，在

管壁的上、下两侧堆积产生的。到一定程度后，a、b两点间的电势差达到稳定值U，上、下两侧堆积的电

UU1

荷不再增多，此时，洛伦兹力和静电力平衡，有qvB＝qE＝q，所以v＝，又圆管的横截面积S＝

DDB4

πUD

πD2，故流量Q＝Sv＝。

4B

【例题精讲】

【例1】（多选）（2026·浙江·二模）如图所示是利用电磁作用输送非导电液体的装置，液体充满整个管

道。一截面积为正方形、边长为L的塑料管道水平放置，其右端面中央有一截面积为S的小喷口。管道中

有一金属活塞，整个装置放在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。当活塞通有垂直磁场方向的恒定

电流I时，活塞向右推动液体从喷口水平喷出，稳定时喷出速度为푣0。已知液体密度휌，不计所有阻力，仅

考虑液体稳定流动时的情况，液体不可压缩。液体流量为单位时间通过某个横截面积的体积，则（）

푆푣

．液体的流量为푣퐿2．活塞的移动速度0

A0B퐿2

푆휌푆2푆휌푆2

C．该装置的输出功率为1−푣3D．恒定电流I大小为1−푣3

2퐿402퐵퐿퐿20

【例2】（多选）（2026·湖北武汉·模拟预测）如图，医院利用电磁流量计监测输液管中药液（药液中含

有正负离子）的流量Q（定义：单位时间内通过横截面的液体体积）。匀强磁场的磁感应强度大小为B，

方向垂直纸面向里，输液管直径为d，药液以恒定速度水平向右通过流量计，电压传感器可以检测a、b间

的电压，当电压传感器两端电压高于푈0或低于0.5푈0时，系统会发出警报声，则正常输液过程（）

A．a点的电势低于b点的电势B．a点的电势高于b点的电势

휋푑푈휋푑푈

C．流量Q的上限为0D．流量Q的下限为0

2퐵8퐵

【变式训练1】（多选）（2026·广东·二模）如图，医院利用电磁流量计监测输液管中药液（药液中含有

正负离子）的流量푄（定义：单位时间内通过横截面的液体体积）。匀强磁场的磁感应强度大小为퐵，方向

垂直纸面向里，输液管直径为푑，药液以恒定速度水平向右通过流量计，电压传感器可以检测푎、푏间的电

压，当电压传感器两端电压高于푈0或低于0.5푈0时，系统会发出警报声，则正常输液过程（）

A．푎点的电势低于푏点的电势

B．푎点的电势高于푏点的电势

π푑푈

C．流量푄的上限为0

4퐵

π푑푈

D．流量푄的下限为0

8퐵

【变式训练2】（多选）（2026·广东·模拟预测）电磁流量计是工业中测量液体流量的常用设备，其原理

如图所示。矩形测量管内有垂直于管前后表面磁感应强度为B的匀强磁场，当含有大量自由电荷的液体从

左向右流经测量管时，自由电荷在洛伦兹力作用下偏转，使管壁上下两表面产生电势差，电势差最终达到

稳定值。已知测量管的边长分别是a、b、c，管壁上下两表面间的电压为U，液体密度为휌，重力加速度大

小为g。下列说法正确的是（）

A．上表面电势比下表面电势低，稳定时管内匀强电场方向竖直向上

푈

．液体的流速大小为푣=

B푏퐵

푈푎

．液体的流量为푄=

C퐵

D．若只增大磁场磁感应强度，管壁上下两表面的电势差将减小

【变式训练3】（多选）（2025·内蒙古通辽·三模）电磁流量计是一种用于测量导电液体流量（单位时间

内流过管道横截面的液体的体积）的仪器。它利用法拉第电磁感应原理来测量液体流过管道的速度，从而

计算出流量。某电磁流量计如图所示，形状为立方体的流量计的长、宽、高分别为a、b、c，匀强磁场方

向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，导电液体从左到右时的流速为v。下列说法正确的是（）

A．通过电阻R的电流方向为从下到上

B．导电液体的流量为bcv

C．若仅把导电液体改成靠近N板的带正电粒子（不计重力），恰好没有电流通过电阻R，则粒子所带

2푣

电荷量与其质量之比可能为

퐵푏

D．若仅把导电液体改成靠近N板的带正电粒子（不计重力），恰好没有电流通过电阻R，则粒子所

2푣

带电荷量与其质量之比可能为

퐵푐

模型四速度选择器

【知识点】

1.速度选择器的原理图如下：

2.特点：粒子匀速垂直穿过正交的匀强磁场和匀强电场时，根据qvB=qE，可得粒子的速度必为v=。就好

像能特定选择出这一速度的粒子，因此将这种设备称为速度选择器。

【例题精讲】

【例1】（2026·北京通州·一模）如图所示为一速度选择器，两极板P、Q之间存在电场强度为퐸的匀强电场

和磁感应强度为퐵的匀强磁场。某带电粒子（重力不计）以速率푣沿虚线从푎点射入，恰能沿直线运动并从푏

点射出。下列说法正确的是（）

A．该粒子一定带正电

퐵

．该粒子的速率一定等于

B퐸

C．若该粒子从푏点以相同速率射入，也能沿虚线从푎点射出

D．若仅增大粒子的电荷量，粒子仍沿直线穿过

【例2】某科研小组设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中

被电离后带有正电，缓慢通过小孔푂1进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔푂2射入相

互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。收集室的小

孔푂3与푂1、푂2在同一条水平线上。调节区域Ⅱ的电场强度，收集室恰好能收集到半径为푟0的粒子。已知纳

米粒子材料的密度为휌，电离后的带电量q与其表面积S成正比，即푞=푘푆，式中k为已知常数。不计纳米

粒子的重力，则（）

A．区域Ⅱ的电场强度方向应竖直向下

3푘푈

B．半径为r的粒子通过푂时的速率为

22휌푟

C．半径为푟>푟0的粒子在区域Ⅱ中会向上极板偏转

D．要收集到半径푟>푟0的粒子，在其他条件不变时，应增大区域Ⅱ的电场强度

【变式训练1】（多选）（2026·湖北武汉·三模）离子注入是芯片制造的核心工艺之一，工作原理如图所

示。电荷量相同、质量不同的混合正离子束由静止经同一电场加速后，进入速度选择器，使具有相同速度

的离子垂直进入磁分析器，最后经偏转系统注入晶圆。已知磁分析器内只存在方向垂直纸面向外、磁感应

强度大小为퐵的匀强磁场，下列说法正确的是（）

A．磁分析器利用洛伦兹力改变离子的速度大小，从而实现离子的筛选

B．在离子注入工艺流程中，磁场和加速电场匹配，共同完成对离子的筛选

C．调节磁感应强度퐵的大小，离子的轨道半径与磁分析器匹配后方可进入偏转系统

D．若需质量更大的离子进入偏转系统，应将磁分析器内的磁感应强度퐵减小

【变式训练2】（多选）（2026·湖北·二模）如图所示，有一带正电粒子从푂点漂入加速电场，不计粒子的

푞

初速度，经过电场加速，沿直线通过速度选择器后，垂直磁场II左边界入射到磁场中，已知粒子的比荷

푚

8

=2×10C/kg，加速电场电压푈0=100V。速度选择器水平极板长퐿=0.15m，间距푑1=0.12m，板间电

压푈1=120V，磁场II的左边界与速度选择器右侧重合，其左右边界距离푑2=0.08m，磁感应强度퐵2=1×

10−2T，粒子重力忽略不计，取sin37°=0.6。下列说法正确的是（）

−3

A．磁场I的磁感应强度퐵1的大小为5×10T

B．粒子在磁场II中运动的沿竖直方向的偏转距离为0.4m

C．若仅撤去磁场I，则粒子在磁场II中运动的轨迹半径为0.25m

D．若仅撤去磁场I，则粒子在磁场II中运动的沿竖直方向的偏转距离为0.2m

【变式训练3】（多选）（2026·甘肃兰州·模拟预测）某一质谱仪原理如图所示，A是粒子加速器，B是速

124

度选择器，C是偏转分离器。现有由1H、1H、2He三种粒子组成的粒子束（不计重力），从O点无初速度

漂入，其中两种粒子恰能通过B进入C。下列说法正确的是（）

1224

A．两种粒子为1H、1HB．两种粒子为1H、2He

C．在C中粒子运动半径大的是小的2倍D．在C中两种粒子的运动半径大小相等

模型五磁流体发电机

磁流体发电机的发电原理图如图甲所示，其平面图如图乙所示。

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，磁场的磁感应强度

为B，极板间距离为d，开关断开，电路稳定时极板间电压为U，重力不计，根据F洛＝F电，有qvB＝qE＝

qU

，得U＝Bdv。上极板是正极。

d

【例题精讲】

【例1】（2026·北京朝阳·一模）一种磁流体发电装置如图甲所示。间距为d的平行金属板M、N之间充满

垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）

以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，M、N两板间便产生电压。某同学设想了另一种方案：如图乙所

示，一细束质量为m、电荷量为q的带正电的离子束以相同的速度v紧邻下极板N射入磁场（N板接

2푚푣

地），、两板间也同样能够产生电压。已知푑<，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

MN푞퐵

A．图甲中M板是电源的负极

B．图甲中M、N板间的最大电压大于Bdv

푞퐵푑

C．图乙中M、N板间的最大电压为퐵푑(푣−)

2푚

D．图甲与图乙中M、N板间的最大电压均为Bdv

【例2】（多选）（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（）

A．图甲给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其目的是导走人体身上的静电

B．图乙静电平衡时，导体空腔C内的电场强度为0，壳壁W内部的电场强度不为0

C．图丙等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板电势

D．图丁只要增大加速电压，粒子就能获得更大的动能

【变式训练1】（多选）（2026·山西临汾·一模）一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之

间有一个很强的磁场，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）喷入磁场，A、

B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列说法正确的

有（）

A．A板为电源的正极

B．B板为电源的正极

C．仅减小两极板间的距离，极板间的电压增大

D．仅增大等离子体的喷入速率，极板间的电压增大

【变式训练2】（多选）（2026·河北沧州·一模）如图所示，用磁流体发电机给电容器充电，磁流体发电

机的两极板的正对面积为S、板间距离为d，板间磁场的磁感应强度大小为B，等离子体从左侧喷入，单个

等离子体的带电量为q，则下列措施能使电容器充电量增大的是（）

A．仅增大SB．仅增大dC．仅增大BD．仅增大q

【变式训练3】（多选）（2025·河北·模拟预测）2025年3月28日，记者从中核集团获悉，新一代人造太

阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，中国可控核聚变技术取得重大进展。在地球

上，要实现可控核聚变，要利用磁场约束来实现。如图为四种电磁场模型的示意图，四种模型中磁感应强

度大小均为퐵。图甲为速度选择器，两板间电压为푈，上极板带正电，板间距为푑；图乙为电磁流量计，圆

形截面的半径为푟，稳定时最上方和最下方之间的电压为푈；图丙为磁流体发电机，两极板间距离为푑，离

子进入两板间的速率为푣；图丁中的霍尔元件为长方体，载流子为电子，带电荷量为푒，单位体积内的自由

电子数为푛，与磁场方向平行的棱长为푎，与磁场方向垂直的截面为正方形，正方形的边长为푏。带电粒子

的重力不计，下列说法正确的是（）

푈

．图甲中正电荷做匀速直线运动的速度大小为，应从右边进入速度选择器

A퐵푑

푈휋푟

．图乙中液体的流量（单位时间内液体流过的体积）为

B2퐵

C．图丙中磁流体发电机两极板间的电压为퐵푣푑

퐵퐼

．图丁中霍尔电压为

D푛푒푏

模型六霍尔效应

霍尔效应概念