如圖所示為一種質譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外。一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的Q點。不計粒子重力。下列說法正確的是

A.極板M比極板N電勢高
B.加速電場的電壓U=ER
C.直徑PQ
D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點,則該群離子具有相同的比荷

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解析試題分析:帶電粒子要打到膠片Q上,根據(jù)磁場方向和左手定則可知帶電粒子需帶正電,在加速電場能夠得到加速,則極板M比極板N電勢高,A對;在靜電分析器中帶電粒子做勻速圓周運動,電場力提供向心力,即,再根據(jù)可知,B錯;帶電粒子垂直進入磁分析器,直徑PQ=2R,C錯;若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點,即半徑相同,根據(jù)可知,,即只與帶電粒子的比荷有關。
考點:本題考查了帶電粒子在組合場中的運動。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

質譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉磁場。如圖所示為質譜儀的原理圖,設想有一個靜止的質量為m、帶電量為q的帶電粒子(不計重力),經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應強度為B的偏轉磁場中,帶電粒子打至底片上的P點,設OP=x,則在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關系的是
 
   

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示的空間中存在著正交的勻強電場和勻強磁場,從A點沿AB、AC方向分別拋出兩帶電小球,關于小球的運動情況,下列說法中正確的是

A.從AB、AC拋出的小球都可能做直線運動
B.只有沿AB拋出的小球才可能做直線運動
C.做直線運動的小球帶正電,而且一定是做勻速直線運動
D.做直線運動的小球機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一束帶電粒子沿水平方向平行地飛過小磁針的正上方時,小磁針的S極向紙內方向偏轉,這一帶電粒子束可能是

A.由a向b飛行的負離子束
B.由a向b飛行的正離子束
C.由b向a飛行的正離子束
D.由b向a飛行的負離子束

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一半徑為R的圓內有垂直紙面的勻強磁場,磁感應強度為B,CD是該圓一直徑。一質量m、電荷量q的帶電粒子(不計重力),自A點沿平行CD的方向垂直射入磁場中,恰好從D點飛出磁場,A點到CD的距離為。則

A.可判別粒子穿過磁場后做曲線運動
B.可求得粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑
C.可求得粒子在磁場中運動時間
D.可求得粒子進入磁場時的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在光滑水平面上一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來,此時磁鐵對水平面壓力大小為N1,現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導體棒,當導體棒中通以垂直紙面向里的電流后,磁鐵對水平面壓力大小為N2 ,則以下說法正確的是(    )

A.彈簧長度將變短 B.彈簧長度將變長
C.N1<N2 D.N1>N2

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

將一小段通電直導線垂直磁場方向放入一勻強磁場中,能正確反映各量間關系的是(   )

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器.如圖甲所示是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個D形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連。帶電粒子在磁場中運動的動能EK隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列判斷中正確的是

A.粒子加速次數(shù)越多,粒子獲得的最大動能一定越大
B.若增大磁感應強度,為保證該粒子每次進人電場均被加速,應增大高頻電源交流電的頻率
C.不同粒子在兩D型盒中運動時間可能不相同
D.不同粒子獲得的最大動能都相同

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導線,電流方向垂直于紙面向里.在開關S接通后,導線D所受磁場力的方向是:(     )

A.向上 B.向下 C.向左 D.向右

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