圖是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖．帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速（在A點(diǎn)初速度為零）后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則（　�。�

　

A．

a的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量

　

B．

a的電荷量一定大于b的電荷量

　

C．

a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

　

D．

a的比荷（）大于b的比荷（）


考點(diǎn)：

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．

專題：

壓軸題；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．

分析：

帶電粒子先在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡為半圓，本題動(dòng)能定理和牛頓第二定律求解．

解答：

解：設(shè)粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度大小為v，磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，電荷量和質(zhì)量分別為q、m，打在感光板上的距離為S．

    根據(jù)動(dòng)能定理，得

      qU=mv2，v=

    由qvB=m，r==

   則S=2r=

    得到=

由圖，Sa＜Sb，U、B相同，則

故選D

點(diǎn)評(píng)：

本題屬于帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題，電場(chǎng)中往往用動(dòng)能求速度，磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)處理的基本方法是畫軌跡．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


由于生態(tài)環(huán)境被破壞，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上干旱少雨，我國(guó)北方地區(qū)春天會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵天氣甚至沙塵暴。據(jù)環(huán)保部門測(cè)定，在北京地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重沙塵暴時(shí)，最大風(fēng)速可達(dá)到12 m／s，同時(shí)由于大量微粒在空中懸浮，天空呈橙黃色，能見度只有50m左右。

  (1)根據(jù)光的散射規(guī)律可知，當(dāng)空中懸浮的微粒直徑d與入射光的波長(zhǎng)λ之比d／λ=0.1時(shí)，該波長(zhǎng)的光散射最強(qiáng)。在空氣潔凈時(shí)，主要是大氣中的氣體分子在散射日光，其中藍(lán)光被散射得最強(qiáng)，所以天空呈藍(lán)色。發(fā)生沙塵暴時(shí)由于懸浮微粒對(duì)光的散射，使得天空呈橙黃色，已知橙黃色光波的平均波長(zhǎng)為6.0×10-7m，請(qǐng)計(jì)算懸浮微粒的平均直徑為多大。

  (2)若某次沙塵暴使空氣中懸浮微粒的最高濃度達(dá)到5.8x10-6 kg／m3，已知單個(gè)懸浮微粒的密度為2.0×103k/m3，這時(shí)1.0cm3的空氣約含多少顆懸浮微粒?

(3)在一般揚(yáng)塵天氣，風(fēng)力發(fā)電機(jī)還可以正常工作。已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20％，空氣密度為1.29 kg／m3，某風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)車的有效受風(fēng)面積為4.0 m2，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為l0 m／s時(shí)的輸出電功率為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：


在電場(chǎng)中P點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷﹣q，它所受的電場(chǎng)力為F，則關(guān)于P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E，正確的說法是（　�。�

　

A．

E=，方向與F相同

　

B．

若取走﹣q，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=0

　

C．

若檢驗(yàn)電荷為﹣2q，則E=

　

D．

E與檢驗(yàn)電荷無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：


將一電量為l.6×10﹣8C的負(fù)電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為6.4×10﹣6J，則AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為　　V．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，AB是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)試探電荷時(shí)，它沿直線向B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)，對(duì)此現(xiàn)象下列判斷正確的是（不計(jì)電荷重力）（　�。�

　

A．

電荷向B做勻加速運(yùn)動(dòng)

　

B．

電荷向B做加速度越來越小的運(yùn)動(dòng)

　

C．

電荷向B做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)

　

D．

電荷向B做加速運(yùn)動(dòng)，加速度的變化情況不能確定

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科目：高中物理 來源： 題型：


質(zhì)量為m、帶電量為q的小物塊，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示．若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是（　　）

　

A．

小物塊一定帶有正電荷

　

B．

小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

　

C．

小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

　

D．

小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度V0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°．粒子的重力不計(jì)，試求：

（1）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積？

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？

（3）b點(diǎn)到O點(diǎn)的距離？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場(chǎng)垂直的方向，立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片D上．已知同位素離子的電荷量為q（q＞0），速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L(zhǎng)，忽略重力的影響．

（1）求從狹縫S2射出的離子速度v0的大��；

（2）若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式（用E0、B0、E、q、m、L示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖8

如圖8所示，質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為M的鐵塊用細(xì)線系在一起，浸沒在水中，以速度v0勻速下降，剪斷細(xì)線后經(jīng)過一段時(shí)間，木塊的速度大小為v0，方向豎直向上，此時(shí)木塊還未浮出水面，鐵塊還未沉到水底，求此時(shí)鐵塊下沉的速度為多大．

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