(2009?廣東)如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是( 。
分析:帶電粒子在速度選擇器中受電場力和洛倫茲力平衡,做勻速直線運動,進入偏轉(zhuǎn)電場后做勻速圓周運動,根據(jù)半徑公式得出半徑與粒子比荷的關(guān)系.
解答:解:A、粒子在速度選擇器中做勻速直線運動,有qE=qvB,解得v=
E
B
,進入偏轉(zhuǎn)電后,有qvB0=m
v2
R
,解得R=
mv
qB0
=
mE
qB0B
.知r越小,比荷越大.同位素電量相等,質(zhì)量不同,則偏轉(zhuǎn)半徑不同,所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具.故A、C正確,D錯誤.
B、粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則知該粒子帶正電,在速度選擇器中,所受的電場力水平向右,則洛倫茲力水平向左,根據(jù)左手定則,磁場的方向垂直紙面向外.
故B正確.
故選ABC.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道粒子在速度選擇器和偏轉(zhuǎn)電場中的運動規(guī)律,掌握帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式.
練習(xí)冊系列答案
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(2009?廣東)如圖所示,一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動,同內(nèi)壁粗糙,筒口半徑和筒高分別為R和H,筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半,內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊,求:
①當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動時,物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大;
②當(dāng)物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動,且其所受到的摩擦力為零時,筒轉(zhuǎn)動的角速度.

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(2009?廣東)如圖所示,一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.M和N是軌跡上的兩點,其中M點在軌跡的最右點.不計重力,下列表述正確的是( 。

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(2009?廣東)如圖所示,在一個粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊.由靜止釋放后,兩個物塊向相反方向運動,并最終停止.在物塊的運動過程中,下列表述正確的是(  )

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(2009?廣東)如圖所示,水平地面上靜止放置著物塊B和C相距l(xiāng)=1.0m物快A以速度v0=10m/s沿水平方向與B正碰,碰撞后A和B牢固粘在一起向右運動,并再與C發(fā)生正碰,碰后瞬間C的速度v=2.0m/s,已知A和B的質(zhì)量均為m.C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍,物塊與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.45(設(shè)碰撞時間很短,g取10m/s2) 

(1)計算與C碰撞前瞬間AB的速度
(2)根據(jù)AB與C的碰撞過程分析k 的取值范圍,并討論與C碰撞后AB的可能運動方向.

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(2009?廣東)如圖所示,絕緣長方體B置于水平面上,兩端固定一對平行帶電極板,極扳間形成勻強電場E,長方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同),B與極板的總質(zhì)量mB=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量mA=0.6kg,其受到的電場力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布.t=0時刻,小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度vA=1.6m/s向左運動,同時,B(連同極板)以相對地面的速度vB=0.40m/s向右運動.問(g取10m/s2
(1)A和B剛開始運動時的加速度大小分別為多少?
(2)若A最遠能到達b點,a、b的距離L應(yīng)為多少?從t=0時刻到A運動到b點時,摩擦力對B做的功為多少?

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