如圖所示,一束正離子從P處垂直射入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互垂直的區(qū)域,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn).這些離子從磁場邊界OO′的Q處垂直射入另一勻強(qiáng)磁場中,又分裂為a、b、c三束,分別運(yùn)動到磁場邊界OO′.關(guān)于a、b、c離子束,下列判斷正確的是( 。
A.a(chǎn)離子束的速度最大
B.a(chǎn)、b、c離子束的帶電量相等
C.a(chǎn)離子束到達(dá)磁場邊界OO′的時(shí)間最長
D.若a離子束的質(zhì)量是b離子束的2倍,則a離子束的帶電量是b離子束的2倍

A、因?yàn)榱W舆M(jìn)入電場和磁場正交區(qū)域時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,有qvB=qE,得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度滿足v=
E
B
,故abc三束離子的速度相等,故A錯(cuò)誤;
B、粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用,粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R=
mv
qB
,則可知半徑大的粒子比荷小,即a離子的比荷最小,電量大小無法判斷,故B錯(cuò)誤;
C、粒子做圓周運(yùn)動的周期T=
2πm
qB
,則比荷小的周期大,故a離子的周期最大,三者運(yùn)動的時(shí)間均為半個(gè)周期,故a離子束到達(dá)磁場邊界OO′的時(shí)間最長,故C正確;
D、ab離子的半徑不相同,故可知比荷不相同,則若a離子束的質(zhì)量是b離子束的2倍,則a離子束的帶電量不是b離子束的2倍,故D錯(cuò)誤;
故選:C.
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:問答題

如圖10-22所示。在x軸上有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在x軸下方有沿y鈾負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E。一質(zhì)最為m,電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著y軸正方向射出。射出之后,第3次到達(dá)X軸時(shí),它與點(diǎn)O的距離為L,求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動的總路程s,(重力不計(jì))。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖中左邊有一對平行金屬板,兩板間有相互垂直的電場和磁場,向下的勻強(qiáng)電場強(qiáng)度大小為E、垂直向里的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1.圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,方向垂直于紙面朝里.一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間,沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域,最后從圓形區(qū)城邊界上的P點(diǎn)射出.已知半徑OD、OP的夾角θ,不計(jì)重力.求
(1)離子進(jìn)入平行金屬板之間區(qū)域時(shí)的速度大小v;
(2)離子的質(zhì)量m.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑軌道ABCD固定在豎直平面內(nèi),由直軌道AB與圓弧軌道BCD平滑相切對接組成.圓弧的圓心為O點(diǎn),半徑大小為R,OB與豎直方向OC夾角θ=37°,D點(diǎn)與圓心O點(diǎn)等高;豎直且過B點(diǎn)的直線PQ右側(cè)空間內(nèi),被水平且過O點(diǎn)、D點(diǎn)的直線MN分為下區(qū)域Ⅰ和上區(qū)域Ⅱ,下區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為
E1
,上區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為
E2
.質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從直軌道上A點(diǎn)由靜止開始下滑,A點(diǎn)離軌道最低點(diǎn)C的高度為2R,已知
E1
=
mg
q
,
E2
=
3mg
4q
,求:
(1)小滑塊滑到C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力大;
(2)小滑塊離開D點(diǎn)后,運(yùn)動到與D點(diǎn)等高時(shí),距D點(diǎn)的水平距離;
(3)小滑塊離開D點(diǎn)后,在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動過程中,經(jīng)多長時(shí)間,它所受合外力的瞬時(shí)功率最。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,MN和PQ是兩塊光滑擋板,兩板平行放置,板間距為d=0.15m,A、C是MN板上相距l(xiāng)=0.2m的兩個(gè)小孔.質(zhì)量為m=2×10-12kg,帶電量為q=+5×10-8C的粒子(可以看成點(diǎn)電荷)從A點(diǎn)以速度v=3×103m/s的速度垂直于MN板射入,粒子與兩板的碰撞為彈性碰撞(粒子碰撞前后沿板方向的速度不變,垂直于板的速度大小不變,方向變?yōu)榉聪颍瑤щ娏W拥闹亓Σ挥?jì).則
(1)若兩板間有與板面平行的勻強(qiáng)電場,如圖甲,且粒子只與PQ板碰撞一次就從C點(diǎn)飛出,求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大;
(2)若兩板間有如圖乙所示的勻強(qiáng)磁場,要使粒子能從C點(diǎn)飛出,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能取值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的坐標(biāo)系xoy中,M、P為與x軸垂直放置的足夠大平板,其中M板位于x=0處.P為感光板位于x=2d處,N為位于x=d處的與P板平行的界面.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的粒子源,可以向xov平面內(nèi)y軸右側(cè)的各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為q、速率均相同的帶正電粒子,在d≤x≤2d的區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.粒子源沿x軸方向射出的粒子恰好打不到P上,不計(jì)粒子重力
(1)求從粒子源射出的粒子速率v0
(2)若在M、N之間加上水平向有的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=
3qdB2
2m
,則感光板p上被粒子打中區(qū)域的長度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,一對正、負(fù)電子(質(zhì)量m,電荷量為e)從x軸上的O點(diǎn)以速度v斜向上射入磁場中,速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直.正電子在磁場中運(yùn)動一段時(shí)間后,從x軸上的M點(diǎn)射出磁場.負(fù)電子在磁場中運(yùn)動一段時(shí)間后,從x軸上的N點(diǎn)射出磁場.求:
(1)畫出正、負(fù)電子的運(yùn)動軌跡,在x軸上標(biāo)出M、N的位置
(2)MN兩點(diǎn)間的距離
(3)正電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,穿過磁場時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°,則電子的質(zhì)量是多少?電子穿過磁場的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),在?
3
m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場,其左邊界與x軸交于P點(diǎn);在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場,其寬度d=2m.一質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=-3.2×10?19C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v=4×104m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子重力.求:
(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間;
(2)當(dāng)電場左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)若只改變上述電場強(qiáng)度的大小,要求帶電粒子仍能通過Q點(diǎn),討論此電場左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系.

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同步練習(xí)冊答案