一束粒子流由左端平行于極板P1射入質(zhì)譜儀,沿著直線通過(guò)電磁場(chǎng)復(fù)合區(qū)后,并從狹縫S0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,在磁場(chǎng)B2中分為如圖所示的三束,則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是( 。
A.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
B.粒子1帶正電
C.能通過(guò)狹縫S0的帶電粒子的速率等于
E
B1
D.粒子2的比荷
q
m
的絕對(duì)值最大

A、三種粒子在正交的電磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),由力平衡得:qvB=qE,根據(jù)左手定則可知,若帶電粒子帶正電荷,洛倫茲力的方向向上,所以電場(chǎng)力的方向向下,選擇器的P1極板帶正電;若帶電粒子帶負(fù)電,洛倫茲力的方向向下,所以電場(chǎng)力方向向上,選擇器的P1極板帶正電.故選擇器的P1極板一定是帶正電.與帶電粒子無(wú)關(guān).故A錯(cuò)誤;
B、在磁場(chǎng)2中,磁場(chǎng)的方向向外,根據(jù)左手定則,正電荷受到的安培力的方向向下,將向下偏轉(zhuǎn);負(fù)電荷受到的安培力的方向向上,將向上偏轉(zhuǎn).所以1帶負(fù)電.故B錯(cuò)誤;
C、能通過(guò)狹縫S0的帶電粒子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力的大小相等,方向相反,即:qvB=qE,所以v=
E
B
.故C正確;
D、由qvB=m
v2
r
,得r=
mv
qB2
,r與比荷成反比,粒子2的半徑最大,所以粒子2的比荷
q
m
的絕對(duì)值最。蔇錯(cuò)誤.
故選:C
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒(重力忽略不計(jì)),從靜止開(kāi)始經(jīng)U1電壓加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中.金屬板長(zhǎng)L,兩板間距d.求:
(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0是多大?
(2)若微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為θ,并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū).則兩金屬板間的電壓U2是多大?
(3)若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D,為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出,該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖21所示,水平直線MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面,MN上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B,MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2B,磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外.在磁場(chǎng)的空間還存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,豎直向上.一帶電小球從界面上的A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向射入上部磁場(chǎng)區(qū)域后恰能在豎直方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在A點(diǎn)的右側(cè)的界面上有一點(diǎn)P,與A點(diǎn)的距離為d.要使小球能經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則小球從A點(diǎn)射出的速度v應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖7所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離也為L(zhǎng),兩極板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以水平速度v射入磁場(chǎng),欲使粒子打到極板上,求初速度的范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q,不計(jì)重力的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限.求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和穿過(guò)第一象限的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng);這pOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū).一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)射人兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng),從H(0,a)點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第I象限,經(jīng)Op上某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),最后垂直x軸離開(kāi)第I象限.求:
(1)離子在金屬板M、N間的運(yùn)動(dòng)速度;
(2)離子的荷質(zhì)比
q
m

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有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀,工作原理如圖所示.加速電場(chǎng)的電壓為U,靜電分析器中有輻向會(huì)聚電場(chǎng),即與圓心O1等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向沿徑向指向圓心O1;磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi),分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計(jì)),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器,在靜電分析器中,離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并從N點(diǎn)射出靜電分析器.而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界,又垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中,最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出,并進(jìn)入收集器.測(cè)量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d,位于Q點(diǎn)正下方的收集器入口離Q點(diǎn)的距離為
d
2
.(題中的U、m、q、R、d都為已知量)
(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)求磁分析器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)現(xiàn)將離子換成質(zhì)量為4m,電荷量仍為q的另一種正離子,其它條件不變.磁分析器空間足夠大,離子不會(huì)從圓弧邊界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移動(dòng),要使此時(shí)射出磁分析器的離子仍能進(jìn)入收集器,求收集器水平移動(dòng)的距離.

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如圖a所示,與水平方向成37°角的直線MN下方有與MN垂直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷
q
m
=106c/kg的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)
π
15
×10-5s后,電荷以v0=1.5×l04m/s的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻).求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)圖b中t=
5
×10-5s時(shí)刻電荷與第一次通過(guò)MN的位置相距多遠(yuǎn);
(3)如果電荷第一次通過(guò)MN的位置到N點(diǎn)的距離d=68cm,在N點(diǎn)上方且垂直MN放置足夠大的擋板.求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L(zhǎng),現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一帶電粒子,速度大小為v0,方向與ad邊夾角為θ=30°,如圖所示.已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m(重力忽略不計(jì)).
(1)若粒子帶負(fù)電,且恰好能從d點(diǎn)射出磁場(chǎng),求v0的大。
(2)若粒子帶正電,使粒子能從ab邊射出磁場(chǎng),求v0的取值范圍,以及此范圍內(nèi)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的范圍.

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同步練習(xí)冊(cè)答案