圖中所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成:粒子源N;P、Q間的加速電場;靜電分析器,即中心線半徑為R的四分之一圓形通道,通道內(nèi)有均勻輻射電場,方向沿徑向指向圓心O,且與圓心O等距的各點電場強度大小相等;磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場,方向垂直紙面向外;膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子,經(jīng)加速電場加速后進入靜電分析器,某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進入磁場,最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不同,不計粒子所受重力。下列說法中正確的是
A.從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定相等 |
B.從小孔S進入磁場的粒子動能一定相等 |
C.打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等 |
D.打到膠片上位置距離O點越遠的粒子,比荷越大 |
C
解析試題分析:粒子經(jīng)加速電場加速后根據(jù)動能定理,在四分之一圓形通道內(nèi),有徑向的均勻輻射電場,粒子最終經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進入磁場,說明在圓形通道內(nèi)做圓周運動,電場力提供向心力,從小孔S進入磁場的粒子,在圓形通道內(nèi)經(jīng)過的位置電場強度相同,圓周運動半徑相同。根據(jù),雖然半徑相同,但是電荷量和質(zhì)量關(guān)系不明確,所以速度大小不確定,動能大小不確定,選項AB錯。進入磁場后做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,打到膠片上同一點的粒子半徑相同,根據(jù),由于電場強度磁場強度和圓形通道內(nèi)圓周運動半徑相同,所以半徑相同,選項C對。打到膠片上位置距離O點越遠的粒子在磁場中做圓周運動半徑越大即越大,說明速度越小,與比荷無關(guān),選項D錯。
考點:帶電粒子在電場磁場中的運動
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,通電直導(dǎo)線處于足夠大的勻強磁場中,導(dǎo)線與水平面夾角,導(dǎo)線中通過的電流為I,為了增大導(dǎo)線的安培力,可采取的辦法是
A.增大電流I |
B.減小磁感應(yīng)強度B |
C.把通電直導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點順時針旋轉(zhuǎn)300 |
D.把通電直導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點逆時針旋轉(zhuǎn)600 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
帶電粒子在勻強磁場中運動,由于受到阻力作用,粒子的動能逐漸減。◣щ姾闪坎蛔儯亓雎圆挥嫞,軌道如圖中曲線abc所示.則該粒子 ( )
A.帶正電,運動方向a→b→c |
B.帶負電,運動方向c→b→a |
C.帶負電,運動方向a→b→c |
D.帶正電,運動方向c→b→a |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示,這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是( )
A.離子由加速器的中心附近進入加速器 |
B.離子由加速器的邊緣進入加速器 |
C.離子從磁場中獲得能量 |
D.離子從電場中獲得能量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,勻強電場和勻強磁場相互垂直,現(xiàn)有一束帶電粒子(不計重力),以速度v0沿圖示方向恰能直線穿過,正確的分析是( )
A.如果讓平行板電容器左極板為正極,則帶電粒子必須從下向上以v0進入該區(qū)域才能沿直線穿過 |
B.如果帶正電粒子以大于v0的速度沿v0方向射入該區(qū)域時,其電勢能越來越小 |
C.如果帶負電粒子速度小于v0,仍沿v0方向射入該區(qū)域時,其電勢能越來越大 |
D.無論帶正電還是帶負電的粒子,若從下向上以速度v0進入該區(qū)域時,其動能都一定增加 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
有一段導(dǎo)線長1cm,通過5A的電流,把它置于某磁場中時,受到的磁場力0.1N,則該點的磁感應(yīng)強度B不可能值為
A.1T | B.5T | C.2T | D.2.5T |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子,這些高能粒子流到達地球會對地球上的生命帶來危害,但是由于地球周圍存在磁場,地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向,對地球上的生命起到保護作用,如圖所示,那么
A.地磁場對宇宙射線的阻擋作用各處相同 |
B.地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最強,赤道附近最弱 |
C.地磁場對垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最弱,赤道附近最強 |
D.地磁場會使沿地球赤道平面內(nèi)射來的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn) |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度大小為B,∠A=60°,AO=a。在O點放置一個粒子源,可以向紙面內(nèi)各個方向發(fā)射某種帶負電粒子,粒子的比荷為,速度大小都為v0,且滿足,發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對于粒子進入磁場后的運動(不計重力作用),下列說法正確的是
A.粒子在磁場中運動的半徑為a |
B.粒子有可能打到A點 |
C.以θ=60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短 |
D.在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
由磁感應(yīng)強度定義式知,磁場中某處的磁感應(yīng)強度的大小( )
A.隨著通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大 |
B.隨著IL乘積的減小而增大 |
C.隨著通電導(dǎo)線所受磁場力F的增大而增大 |
D.跟F、I、L無關(guān) |
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