如圖5所示，在平行帶電金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)子、氘核、氚核沿平行金屬板方向以相同動能射入兩板間，其中氘核沿直線運(yùn)動未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出.則(　　)?

圖5

A.偏向正極板的是質(zhì)子?

B.偏向正極板的是氚核?

C.射出時(shí)動能最大的是質(zhì)子?

D.射出時(shí)動能最小的是氚核

A?


解析:

由題意得,能沿直線射出極板的粒子的洛倫茲力和電場力平衡：qvB=qE,v=，所以速度一定的粒子，能否偏轉(zhuǎn)與其電荷量和質(zhì)量無關(guān)，只與其速度有關(guān)，而題中幾種粒子具有相同的動能，質(zhì)量最小的質(zhì)子速度最大，則其洛倫茲力大于電場力，所以會偏向正極板，選項(xiàng)A正確.而質(zhì)量最大的氚核速度最小，會偏向負(fù)極板，選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 若質(zhì)子能射出極板，則動能會減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.同理則得到能射出極板的氚核，電場力做正功，具有的動能最多，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.綜上所述，本題的正確選項(xiàng)為A.?

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U，兩板間電場可看作均勻的，且兩板外無電場，板長L=0.2m，板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子速度v0=105 m/s，比荷q/m=108 C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．
（1）試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度；
（2）證明：在任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離為定值，寫出該距離的表達(dá)式；
（3）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運(yùn)動一段時(shí)間后又射出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間和最短時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的交流電壓u，金屬板間電場可看做均勻、且兩板外無電場，板長L=0.2m，板間距離d=0.1m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個(gè)粒子的速度v0=105m/s，比荷
qm
=108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場可視為恒定不變．求：
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（1）帶電粒子剛好從極板邊緣射出時(shí)兩金屬板間的電壓；
（2）帶電粒子進(jìn)入磁場時(shí)粒子最大速度的大小；
（3）證明：任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為定值，并計(jì)算兩點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在光滑絕緣的水平面上固定著兩對幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN，P、Q與M、N四塊金屬板相互平行地豎直地放置，其俯視圖如圖乙所示．已知P、Q之間以及M、N之間的距離都是d=0.2m，極板本身的厚度不計(jì)，極板長均為L=0.2m，板間電壓都是U=6.0×102V．金屬板右側(cè)為豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×102T，磁場區(qū)域足夠大．今有一質(zhì)量為m=1×10-4kg，電量為q=2×10-6C的帶負(fù)電小球在水平面上如圖從PQ平行板間左側(cè)中點(diǎn)O沿極板中軸線以初速度v0=4m/s進(jìn)入平行金屬板PQ．
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（1）試求小球剛穿出平行金屬板PQ進(jìn)入磁場瞬間的速度；
（2）若要小球穿出平行金屬板PQ后，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中，且在不與極板相碰的前提下，最終在極板MN的左側(cè)中點(diǎn)O′沿中軸線射出．則金屬板Q、M間距離最大是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩平行金屬板的板長l=0.20m，板間距d=6.0×10-2m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其邊界為MN，與金屬板垂直．金屬板的下極板接地，上極板的電壓u隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T．現(xiàn)有帶正電的粒子以v0=5.0×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進(jìn)入電場，經(jīng)電場后射入磁場．已知帶電粒子的比荷
q
m
=108C/kg，粒子的重力忽略不計(jì)，假設(shè)在粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計(jì)粒子間的作用（計(jì)算中取
4
15
=tan15°）．
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（1）求t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時(shí)兩點(diǎn)間的距離；
（2）求t=0.30s時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間；
（3）試證明：在以上裝置不變時(shí)，以v0射入電場比荷相同的帶電粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時(shí)兩點(diǎn)間的距離都相等．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?棗莊一模）如圖甲所示，兩平行金厲板A，B的板長L=0.2m，板間距d=0.2m．兩金屬板 間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)．在金 屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x 1O-2T．在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源，從t=0時(shí)起不斷地沿著00'發(fā)射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的帶正電粒子．忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時(shí)極 板間的電壓變化．sin30=0.5，sin37=0.6，sin45=
2
2
．
（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的最大速率
（2）對于在磁場中飛行時(shí)間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時(shí)間以及由0點(diǎn)出發(fā) 的可能時(shí)刻．
（3）對于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度．

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