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如圖所示為“濾速器”裝置示意圖,a、b為水平放置的平行金屬板,其電容為C,板間距離為d,平行板內存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B、a、b板帶上電量,可在平行板內產生勻強電場,且電場方向和磁場方向互相垂直.一帶電粒子以速度經小孔進入正交電磁場可沿直線運動,由射出,粒子所受重力不計,則a板所帶電量情況是

A.帶正電,其電量為
B.帶負電,其電量為
C.帶正電,其電量為C
D.帶負電,其電量為
C

試題分析:根據(jù)題目意思所謂“濾速器”實際上就是速度選擇器,即當電荷在洛倫茲力作用下偏轉,使得ab兩板帶上電荷,從而形成附加電場,當粒子所受電場力和洛倫茲力相等,粒子便不在偏轉,即,根據(jù)電容器公式則Q=CU,,假設粒子帶負電,則在洛倫茲力做用下向下偏轉,則附加電場向下,負電荷所受電場力向上,因此可以平衡。若假設粒子帶正電,則在洛倫茲力做用下向上偏轉,則附加電場向下,負電荷所受電場力向下,因此也可以平衡,所以粒子電性并不能判斷。綜合以上因素,答案為C
點評:此類題型考察了速度選擇器工作原理,通過電場力與洛倫茲力平衡,使得符合特定條件的粒子能夠出該復合場。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖(甲)所示,A、B為兩塊距離很近的平行金屬板,板中央有小孔O和O',一束電子以初動能E0=120eV,從小孔O不斷地垂直于A板射入A、B之間,在B板右側,平行金屬板M、N關于OO'連線對稱放置,在M、N之間形成一個勻強電場,金屬板長L=2×10-2m,板間距離d=4×10-3m,偏轉電場所加電壓為u2=20V,現(xiàn)在A、B兩板間加一個如圖(乙)所示的變化電壓u1,在t=0到t=2s的時間內,A板電勢低于B板,則在u1隨時間變化的第一個周期內:

(1)在哪段時間內射入A板的電子可從B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段時間內射入A板的電子能從偏轉電場右側飛出?
(由于A、B兩板距離很近,可認為電子穿過A、B板所用的時間極短,可不計。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

分如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內,在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球,從y軸上的A點水平向右拋出.經x軸上的M點進入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動,從x軸上的N點第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)電場強度E的大小和方向;
(2)小球從A點拋出時初速度v0的大;
(3)A點到x軸的高度h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地面附近空間存在水平方向的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直紙面向里,電場方向水平向右,一個帶電油滴能沿一條與豎直方向成θ的直線MN運動(MN在豎直平面內),如圖所示,則以下判斷正確的是
A.可能是帶正電的油滴,從M點運動到N點
B.可能是帶正電的油滴,從N點運動到M點
C.可能是帶負電的油滴,從M點運動到N點
D.可能是帶負電的油滴,從N點運動到M點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調的電源上.兩板之間的右側長度為3d的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.噴墨打印機的噴口可在兩極板左側上下自由移動,并且從噴口連續(xù)不斷噴出質量均為m、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴.調節(jié)電源電壓至U,使墨滴在電場的左側區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運動.(重力加速度為g)

(1)判斷墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)要使墨滴不從兩板間射出,求墨滴的入射速率應滿足的條件.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在一根足夠長的豎直絕緣桿上,套著一個質量為m、帶電量為-q的小球,球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ.場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場方向如圖所示,小球由靜止開始下落。小球開始下落時的加速度為           ,小球運動的最大加速度為           , 小球運動的最大速度為           。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在平面直角坐標系xoy內,第I象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,y<0的區(qū)域內存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(-2h,-h(huán))點以速度υ0水平向右射出,經坐標原點O處射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁場。已知MN平行于x軸, N點的坐標為(2h,2h),不計粒子的重力,求:

(1)電場強度的大小E;
(2)磁感應強度的大小B;
(3)粒子磁場中運動的時間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,有一傾角為θ,足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應強度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上。有一質量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球對斜面的正壓力恰好為零,如圖所示,若迅速把電場方向反轉成豎直向下。

求:
(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠?
(2)所用時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一束電子流在經U=5000 V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處以速度v0垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示,若兩板間距d="1.0" cm,板長l="5.0" cm,

(1)當兩極板所加電壓一定時,電子能從平行板間飛出試證明電子的側移量y與電子的電量m, 質量 q無關。
(2)要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?
(3)要使電子能打在下板的中點A處,兩個極板所加的電壓?

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