A. | 三種粒子在電場(chǎng)中會(huì)分為三束 | |
B. | 三種粒子在磁場(chǎng)中會(huì)分為三束 | |
C. | ${\;}_{1}^{1}$ H、${\;}_{1}^{2}$ H兩種粒子進(jìn)磁場(chǎng)位置和出磁場(chǎng)位置間的距離比為1:$\sqrt{2}$ | |
D. | 若給區(qū)域Ⅲ再加上垂直于紙面向里的某勻強(qiáng)磁場(chǎng),${\;}_{1}^{1}$ H恰能沿直線運(yùn)動(dòng),則此種情況下${\;}_{1}^{2}$ H在區(qū)域Ⅱ中也作直線運(yùn)動(dòng) |
分析 根據(jù)動(dòng)能定理求出帶電粒子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度,在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的側(cè)移大小表達(dá)式,求出粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向,在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力,根據(jù)半徑公式和幾何關(guān)系分析求解
解答 解:A、粒子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后速度為${v}_{0}^{\;}$根據(jù)動(dòng)能定理有$q{U}_{1}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向:$L={v}_{0}^{\;}t$,豎直方向:$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$,加速度:$q\frac{{U}_{2}^{\;}}chmyzfo=ma$
聯(lián)立得$y=\frac{{U}_{2}^{\;}{L}_{\;}^{2}}{4d{U}_{1}^{\;}}$,三種粒子在電場(chǎng)中的側(cè)移相同,與粒子的質(zhì)量和電荷量無(wú)關(guān),所以三種粒子在電場(chǎng)中不會(huì)分為三束,故A錯(cuò)誤
B、三種粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)$qvB=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$,得半徑$R=\frac{mv}{qB}$
三種粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度設(shè)為v,方向與水平方向的夾角為θ,則$v=\frac{{v}_{0}^{\;}}{cosθ}$
$tanθ=\frac{{v}_{y}^{\;}}{{v}_{0}^{\;}}=\frac{at}{{v}_{0}^{\;}}=\frac{\frac{q{U}_{2}^{\;}}{md}\frac{L}{{v}_{0}^{\;}}}{{v}_{0}^{\;}}=\frac{{U}_{2}^{\;}L}{2d{U}_{1}^{\;}}$,三種粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的方向與粒子所帶的電荷量和質(zhì)量無(wú)關(guān),故三種粒子從同一位置以相同的方向進(jìn)入磁場(chǎng),
$R=\frac{m{v}_{0}^{\;}}{qBcosθ}=\frac{m\sqrt{\frac{2q{U}_{1}^{\;}}{m}}}{qBcosθ}$=$\frac{\sqrt{2qm{U}_{1}^{\;}}}{qBcosθ}=\frac{1}{Bcosθ}\sqrt{\frac{2m{U}_{1}^{\;}}{q}}$,三種粒子的電荷量相同,質(zhì)量不同,故!粒子在磁場(chǎng)中會(huì)分成三束,故B正確
C、粒子進(jìn)出磁場(chǎng)兩個(gè)位置間的距離$△l=2Rcosθ=2×\frac{1}{Bcosθ}\sqrt{\frac{2m{U}_{1}^{\;}}{q}}cosθ$=$\frac{2}{B}\sqrt{\frac{2m{U}_{1}^{\;}}{q}}∝\sqrt{m}$,則${\;}_{1}^{1}$ H、${\;}_{1}^{2}$ H兩種粒子進(jìn)磁場(chǎng)位置和出磁場(chǎng)位置間的距離比$1:\sqrt{2}$,故C正確;
D、若給區(qū)域Ⅲ再加上垂直于紙面向里的某勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,合磁場(chǎng)垂直紙面向里,${\;}_{1}^{1}$ H不能沿直線運(yùn)動(dòng),仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),但半徑減小,故D錯(cuò)誤
故選:BC
點(diǎn)評(píng) 本題是帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,關(guān)鍵是分析粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,用力學(xué)的方法處理.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 木塊A所受摩擦力大小是9N,方向向右 | |
B. | 木塊A所受摩擦力大小是3N,方向向右 | |
C. | 木塊B所受摩擦力大小是9N,方向向左 | |
D. | 木塊B所受摩擦力大小是3N,方向向左 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | mω2R | B. | $\frac{mg{R}^{2}}{(R+h)^{2}}$ | C. | m$\root{3}{{R}^{2}g{ω}^{4}}$ | D. | mω2(R+h) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 不管是何種起電方式,都要遵循電荷守恒定律 | |
B. | 摩擦起電時(shí),失去電子的物體帶正電,得到電子的物體帶負(fù)電 | |
C. | 摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移,只不過(guò)前者使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 | |
D. | 一個(gè)帶電體接觸一個(gè)不帶電的物體,則兩個(gè)物體帶上等量異種電荷 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),能放出3種不同頻率的光 | |
B. | 用能量為10.3 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài) | |
C. | 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75 eV | |
D. | 用能量為14.0 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 同一種液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 | |
B. | 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律 | |
C. | 熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體 | |
D. | 高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 牛頓發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性 | |
B. | 伽利略首先將物理實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯 | |
C. | 卡文迪許測(cè)量了萬(wàn)有引力常量 | |
D. | 洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)用電荷的作用公式 |
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