如圖所示,一束正離子垂直地射入正交的勻強磁場和勻強電場區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運動方向未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn).如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子再垂直進入另一勻強磁場中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分成幾束.對這些進入后一磁場的不同軌跡的離子(不計重力),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:粒子在磁場和電場正交區(qū)域里,同時受到洛倫茲力和電場力作用,粒子沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,滿足qvB=qE,即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小,粒子進入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動,滿足,圓周運動的半徑,由此進行分析得出結(jié)論.
解:經(jīng)過速度選擇器后的粒子速度相同,粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,滿足qvB=qE,即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小;進入磁場區(qū)分開,軌道半徑不等,根據(jù)公式,只能說明比荷不同,故A正確,B錯誤,C正確,D錯誤。
故選AC.
點評:能根據(jù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,并由此推算出粒子具有相同的速度v,在單獨的勻強磁場中粒子分裂成幾束說明粒子的荷質(zhì)比不同,并由此得出電量、質(zhì)量、以及速度所需要滿足的關(guān)系式,從而得出正確的結(jié)論.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,電視機的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過加速電場后,進入一圓形勻強磁場區(qū),磁場方向垂直于圓面。不加磁場時,電子束將通過磁場中心O點而打到屏幕上的中心M,加磁場后電子束偏轉(zhuǎn)到P點外側(cè),現(xiàn)要使電子束偏轉(zhuǎn)回到P點,可行的辦法是 (    )
A.減小加速電壓
B.增加偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度
C.將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近些
D.將圓形磁場的半徑增大些

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,左側(cè)為兩間距d=10 cm的平行金屬板,加上電壓;中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B1,三角形底點A與下金屬板平齊,AB邊的中點P恰好在上金屬板的右端點;三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強磁場B2.現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個重力不計的帶電微粒,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點垂直AB邊以速度v=2×105 m/s進入磁場,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AC,則求磁感應(yīng)強度B1及第一次在B1中飛行時間;
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場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 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,鉛盒內(nèi)放有某種具有放射性的礦物,開始時其中有兩種放射性元素同位素原子核.其中會自發(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的速度可以在一個很大的范圍內(nèi)變化.這些粒子射出后由小孔O,垂直于電場和磁場的進入一個電磁場共存的區(qū)域,其中電場強度大小E1,方向水平向左,磁感應(yīng)強度大小B1,方向垂直于紙面向里.部分粒子能沿直線由小孔射出,由A點垂直磁場、垂直于邊界射入磁感應(yīng)強度為B2,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,磁場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.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?寫出變化成的核反應(yīng)方程;原子核y是什么?
(2)試通過計算說明打在1、2、3三點的分別是什么粒子.
(3)2點到正對面B點的距離是多少?
(4)若要三種粒子均不打在感光底片上,磁感應(yīng)強度B2的最小值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖,在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B,在X軸上距坐標(biāo)原點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,若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點L的M處被觀測到,且運動軌跡半徑恰好最小,設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計其重力。

(1)求上述粒子的比荷;
(2)如果在上述粒子運動過程中的某個時刻,在第一象限內(nèi)再加一個勻強電場,就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運動,求該勻強電場的場強大小和方向;
(3)為了在M處觀測到按題設(shè)條件運動的上述粒子,在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個矩形區(qū)域內(nèi),求此矩形磁場區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來源: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磁場,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,對準(zhǔn)圓心O射入勻強磁場,并從該磁場中射出.若帶電粒子在磁場中只受磁場力的作用,下列說法中正確的是 (   )
A.運動時間較長的,其速率一定較大
B.運動時間較長的,在磁場中通過的路程較長
C.運動時間較長的,在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度較大
D.運動時間較長的,射出磁場時側(cè)向偏移量較大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,寬度為d的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為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 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在、的空間中有恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于 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P沿著與x軸成300角的方向射入磁場。不計重力的影響,則下列有關(guān)說法中正確的是
A.只要粒子的速率合適,粒子就可能通過坐標(biāo)原點
B.粒子一定不可能通過坐標(biāo)原點
C.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為
D.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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

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