如圖所示,一束正離子垂直地射入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn).如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子再垂直進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分成幾束.對(duì)這些進(jìn)入后一磁場(chǎng)的不同軌跡的離子(不計(jì)重力),可得出結(jié)論:(    )
A.它們的荷質(zhì)比一定各不相同
B.它們的電量一定各不相同
C.它們的速度大小一定相同
D.它們的質(zhì)量一定各不相同
AC

試題分析:粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)正交區(qū)域里,同時(shí)受到洛倫茲力和電場(chǎng)力作用,粒子沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,滿(mǎn)足qvB=qE,即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),滿(mǎn)足,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,由此進(jìn)行分析得出結(jié)論.
解:經(jīng)過(guò)速度選擇器后的粒子速度相同,粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,滿(mǎn)足qvB=qE,即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小;進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)分開(kāi),軌道半徑不等,根據(jù)公式,只能說(shuō)明比荷不同,故A正確,B錯(cuò)誤,C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC.
點(diǎn)評(píng):能根據(jù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,并由此推算出粒子具有相同的速度v,在單獨(dú)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中粒子分裂成幾束說(shuō)明粒子的荷質(zhì)比不同,并由此得出電量、質(zhì)量、以及速度所需要滿(mǎn)足的關(guān)系式,從而得出正確的結(jié)論.
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:單選題

如右圖所示,電視機(jī)的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。電子束經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后,進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直于圓面。不加磁場(chǎng)時(shí),電子束將通過(guò)磁場(chǎng)中心O點(diǎn)而打到屏幕上的中心M,加磁場(chǎng)后電子束偏轉(zhuǎn)到P點(diǎn)外側(cè),現(xiàn)要使電子束偏轉(zhuǎn)回到P點(diǎn),可行的辦法是 (    )
A.減小加速電壓
B.增加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C.將圓形磁場(chǎng)區(qū)域向屏幕靠近些
D.將圓形磁場(chǎng)的半徑增大些

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,左側(cè)為兩間距d=10 cm的平行金屬板,加上電壓;中間用虛線(xiàn)框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形底點(diǎn)A與下金屬板平齊,AB邊的中點(diǎn)P恰好在上金屬板的右端點(diǎn);三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.現(xiàn)從左端沿中心軸線(xiàn)方向以v0射入一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒,微粒質(zhì)量m=1.0×10-10 kg,帶電荷量q=1.0×10-4 C;帶電粒子恰好從P點(diǎn)垂直AB邊以速度v=2×105 m/s進(jìn)入磁場(chǎng),則

(1)求帶電微粒的初速度v0
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過(guò)AC,則求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1及第一次在B1中飛行時(shí)間;
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場(chǎng)B1后,求的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,鉛盒內(nèi)放有某種具有放射性的礦物,開(kāi)始時(shí)其中有、兩種放射性元素同位素原子核.其中會(huì)自發(fā)的放出某種粒子x后變成并不再變化,發(fā)生6次α衰變和4次β衰變后變成一種穩(wěn)定的原子核y.由于碰撞和其他原因,粒子x和α、β粒子從鉛盒的小孔射出時(shí)的速度可以在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化.這些粒子射出后由小孔O,垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的進(jìn)入一個(gè)電磁場(chǎng)共存的區(qū)域,其中電場(chǎng)強(qiáng)度大小E1,方向水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1,方向垂直于紙面向里.部分粒子能沿直線(xiàn)由小孔射出,由A點(diǎn)垂直磁場(chǎng)、垂直于邊界射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)在粒子初速度方向上的寬度為d,垂直初速度方向足夠大.在磁場(chǎng)的邊界上鋪有一層感光底片從射入的粒子最終打在1、2、3三點(diǎn).設(shè)電子質(zhì)量為m,電量為e,α粒子質(zhì)量為7200m.求:

(1)粒子x是什么?寫(xiě)出變化成的核反應(yīng)方程;原子核y是什么?
(2)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明打在1、2、3三點(diǎn)的分別是什么粒子.
(3)2點(diǎn)到正對(duì)面B點(diǎn)的距離是多少?
(4)若要三種粒子均不打在感光底片上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的最小值為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

圖為可測(cè)定比荷的某裝置的簡(jiǎn)化示意圖,在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的P處為離子的入射口,在Y上安放接收器,現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v的速率從P處射入磁場(chǎng),若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的M處被觀測(cè)到,且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小,設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)其重力。

(1)求上述粒子的比荷;
(2)如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻,在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),就可以使其沿y軸正方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向;
(3)為了在M處觀測(cè)到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子,在第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi),求此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一束質(zhì)量和帶電量都相同的帶電粒子,以不同的速率,沿著相同的方向,對(duì)準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),并從該磁場(chǎng)中射出.若帶電粒子在磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力的作用,下列說(shuō)法中正確的是 (   )
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,其速率一定較大
B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程較長(zhǎng)
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的角度較大
D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的,射出磁場(chǎng)時(shí)側(cè)向偏移量較大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。MM/和NN/是它的兩條邊界,F(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為e的電子沿圖示方向垂直磁場(chǎng)射入,要使粒子不從邊界NN’射出,電子入射速率的最大值是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在、的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于 平面向里,大小為.現(xiàn)有一質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子,從在軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成300角的方向射入磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響,則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是
A.只要粒子的速率合適,粒子就可能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)
B.粒子一定不可能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)
C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為
D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,左側(cè)為兩塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm,間距cm的平行金屬板,加U=的電壓,上板電勢(shì)高;現(xiàn)從左端沿中心軸線(xiàn)方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒,微粒質(zhì)量m=10-10kg,帶電量q=+10-4C,初速度v0=105m/s;中間用虛線(xiàn)框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P1恰好在下金屬板的右端點(diǎn);三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,且B2=4B1;求;
小題1:帶電微粒從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度大小和方向;
小題2:帶電微粒進(jìn)入中間三角形區(qū)域后,要垂直打在AC邊上,則該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少?
小題3:畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,確定微粒最后出磁場(chǎng)區(qū)域的位置。

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