如圖所示的平行板器件中.電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直,具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同.利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來,所以叫做速度選擇器.若正離子(不計(jì)重力)以水平速度v=
E
B
射入速度選擇器,則(  )
A.正離子從P孔射入后,能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
B.正離子從Q孔射入后,能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
C.僅改變離子的電性,負(fù)離子從P孔射入后,不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器
D.僅改變離子的電量,正離子從P孔射入后,不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

A、正離子從P孔射入,電場(chǎng)力方向豎直向下,大小為qE,洛倫茲力方向豎直向上,大小F=qvB=qE,兩個(gè)力平衡,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng).故A正確.
B、正離子從Q孔射入,電場(chǎng)力方向豎直向下,洛倫茲力方向豎直向下,兩個(gè)力不能平衡,將向下偏轉(zhuǎn).故B錯(cuò)誤.
C、改變電荷的電性,從P孔射入,電場(chǎng)力和洛倫茲力都反向,仍然平衡,做勻速直線運(yùn)動(dòng).故C錯(cuò)誤.
D、電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí),與電量無(wú)關(guān),從P孔射入,只要速度滿足條件,都能保持平衡.故D錯(cuò)誤.
故選A.
練習(xí)冊(cè)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

一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),矩形區(qū)域的左邊界ad長(zhǎng)為L(zhǎng),現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一速度方向與ad邊夾角為30°、大小為v0的帶正電粒子,如圖所示.已知粒子電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計(jì)):
(1)若要求粒子能從ab邊射出磁場(chǎng),v0應(yīng)滿足什么條件?
(2)若要求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),粒子應(yīng)從哪一條邊界處射出?最長(zhǎng)時(shí)間是多少?出射點(diǎn)位于該邊界上何處?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量為m,電量為q的帶電粒子,由靜止經(jīng)電壓為U加速后,經(jīng)過A點(diǎn),垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后落到圖中D點(diǎn),(忽略重力和空氣阻力)
求:(1)帶電粒子在A點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度V;
(2)A、D兩點(diǎn)間的距離L.
(3)已知磁場(chǎng)的寬度為d,要使粒子能從磁場(chǎng)的右邊界飛出,加速電壓U應(yīng)該滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

圖中為一“速度選擇器”裝置示意圖.a(chǎn)、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),使所選電子能夠沿水平直線OO′運(yùn)動(dòng)由O′射出,電子重力不計(jì),可能達(dá)到上述目的辦法是(  )
A.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
B.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
C.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
D.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置.其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說法中正確的是( 。
A.減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓
C.增大D形金屬盒的半徑
D.減小狹縫間的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,是回旋加速器的原理示意圖,其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并分別與高頻的交流電相連,已知加速電壓為U,D形金屬盒的半徑為R,兩盒之間的狹逢距離為d,若O處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的質(zhì)子在加速器中被加速(忽略粒子質(zhì)量變化,不計(jì)重力),則下列判斷正確的是( 。
A.質(zhì)子加速度的最大動(dòng)能為
q2B2R2
2m
B.質(zhì)子每次加速后經(jīng)過D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍
C.質(zhì)子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=
πBR2
2U
+d
2mN
qU
D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交變電流的頻率f,該回旋加速度器不能用于加速氘核

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

質(zhì)譜儀是用來測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置,在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用.如圖所示的是質(zhì)譜儀工作原理簡(jiǎn)圖,電容器兩極板相距為d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直紙面向外.一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外.結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x,粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)重力.則以下判斷正確的是(  )
A.該束帶電粒子的電性均相同,且均帶正電
B.該束帶電粒子的電性均相同,且均帶負(fù)電
C.該束帶電粒子的速度均相同,且均為
U
B1d
D.打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m=
B1B2qdx
2U

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀是一種分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的鉀離子,離子出來時(shí)速度很小,可視為零。離子經(jīng)過電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)半圓周到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)。

(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度
(2)求P點(diǎn)到入口S1的距離x;
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中由于儀器不完善,加速電壓在平均值U附近變化U,求需要以多大相對(duì)精確度U/U維持加速電壓值,才能使鉀39、鉀41的同位素束在照相底片上不發(fā)生覆蓋。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀是用來測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置,在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用。如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理簡(jiǎn)圖,電容器兩極板相距為d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x,粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)重力。

求:(1)該束帶電粒子的電性和速率?
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?

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