如圖所示為“濾速器”裝置示意圖,a、b為水平放置的平行金屬板,其電容為C,板間距離為d,平行板內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、a、b板帶上電量,可在平行板內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng),且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向互相垂直.一帶電粒子以速度經(jīng)小孔進(jìn)入正交電磁場(chǎng)可沿直線運(yùn)動(dòng),由射出,粒子所受重力不計(jì),則a板所帶電量情況是

A.帶正電,其電量為
B.帶負(fù)電,其電量為
C.帶正電,其電量為C
D.帶負(fù)電,其電量為
C

試題分析:根據(jù)題目意思所謂“濾速器”實(shí)際上就是速度選擇器,即當(dāng)電荷在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn),使得ab兩板帶上電荷,從而形成附加電場(chǎng),當(dāng)粒子所受電場(chǎng)力和洛倫茲力相等,粒子便不在偏轉(zhuǎn),即,根據(jù)電容器公式則Q=CU,,假設(shè)粒子帶負(fù)電,則在洛倫茲力做用下向下偏轉(zhuǎn),則附加電場(chǎng)向下,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向上,因此可以平衡。若假設(shè)粒子帶正電,則在洛倫茲力做用下向上偏轉(zhuǎn),則附加電場(chǎng)向下,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向下,因此也可以平衡,所以粒子電性并不能判斷。綜合以上因素,答案為C
點(diǎn)評(píng):此類題型考察了速度選擇器工作原理,通過(guò)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,使得符合特定條件的粒子能夠出該復(fù)合場(chǎng)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖(甲)所示,A、B為兩塊距離很近的平行金屬板,板中央有小孔O和O',一束電子以初動(dòng)能E0=120eV,從小孔O不斷地垂直于A板射入A、B之間,在B板右側(cè),平行金屬板M、N關(guān)于OO'連線對(duì)稱放置,在M、N之間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),金屬板長(zhǎng)L=2×10-2m,板間距離d=4×10-3m,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓為u2=20V,現(xiàn)在A、B兩板間加一個(gè)如圖(乙)所示的變化電壓u1,在t=0到t=2s的時(shí)間內(nèi),A板電勢(shì)低于B板,則在u1隨時(shí)間變化的第一個(gè)周期內(nèi):

(1)在哪段時(shí)間內(nèi)射入A板的電子可從B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段時(shí)間內(nèi)射入A板的電子能從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右側(cè)飛出?
(由于A、B兩板距離很近,可認(rèn)為電子穿過(guò)A、B板所用的時(shí)間極短,可不計(jì)。)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xOy平面向里,電場(chǎng)線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出.經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng),MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大。
(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

地面附近空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,電場(chǎng)方向水平向右,一個(gè)帶電油滴能沿一條與豎直方向成θ的直線MN運(yùn)動(dòng)(MN在豎直平面內(nèi)),如圖所示,則以下判斷正確的是
A.可能是帶正電的油滴,從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
B.可能是帶正電的油滴,從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)
C.可能是帶負(fù)電的油滴,從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)
D.可能是帶負(fù)電的油滴,從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側(cè)長(zhǎng)度為3d的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.噴墨打印機(jī)的噴口可在兩極板左側(cè)上下自由移動(dòng),并且從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至U,使墨滴在電場(chǎng)的左側(cè)區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g)

(1)判斷墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)要使墨滴不從兩板間射出,求墨滴的入射速率應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在一根足夠長(zhǎng)的豎直絕緣桿上,套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球,球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示,小球由靜止開(kāi)始下落。小球開(kāi)始下落時(shí)的加速度為           ,小球運(yùn)動(dòng)的最大加速度為           , 小球運(yùn)動(dòng)的最大速度為           。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi),第I象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場(chǎng)中Q(-2h,-h(huán))點(diǎn)以速度υ0水平向右射出,經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁場(chǎng)。已知MN平行于x軸, N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h,2h),不計(jì)粒子的重力,求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(3)粒子磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一傾角為θ,足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場(chǎng)方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場(chǎng)方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:
(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)一束電子流在經(jīng)U=5000 V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處以速度v0垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若兩板間距d="1.0" cm,板長(zhǎng)l="5.0" cm,

(1)當(dāng)兩極板所加電壓一定時(shí),電子能從平行板間飛出試證明電子的側(cè)移量y與電子的電量m, 質(zhì)量 q無(wú)關(guān)。
(2)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?
(3)要使電子能打在下板的中點(diǎn)A處,兩個(gè)極板所加的電壓?

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