20.從靜止開始被同一加速電壓加速后的一束由質(zhì)子、氘(有一個中子的氫的一種同位素)、氚(有兩個中子的氫的一種同位素)核和α粒子(氦原子核)組成的粒子流垂直場強方向進入水平放置的兩極板之間,分成三束(其中一束方向不改變)射出.已知兩極板之間電場強度方向豎直向下,勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向與電場強度方向垂直,粒子所受重力不計.下列說法正確的是( 。
A.射線①是質(zhì)子,射線③是氚核B.射線①是氚核,射線③是質(zhì)子
C.射線②所有粒子動能相同D.射線②是α粒子和氘核

分析 根據(jù)粒子在電場中加速運動,則有,qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,結(jié)合粒子在復(fù)合場中受到電場力與洛倫茲力大小比較,從而確定偏轉(zhuǎn)情況,當(dāng)qE=qvB,則粒子不會偏轉(zhuǎn),從而即可求解.

解答 解:根據(jù)題意,分成三束,而質(zhì)子、氘(有一個中子的氫的一種同位素)、氚(有兩個中子的氫的一種同位素)核與α粒子(氦原子核),它們的荷質(zhì)比相同的是,氘核與α粒子,且荷質(zhì)比最大的是質(zhì)子,最小的是氚,因此能沿直線運動未發(fā)生偏轉(zhuǎn),即為氘核與α粒子,
根據(jù)qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,結(jié)合它們的荷質(zhì)比,可知,氚核的速度最小,質(zhì)子的速度最大.
所以質(zhì)子受到的洛倫茲力大于電場力,向上偏轉(zhuǎn);
氚核受到的洛倫茲力小于電場力,向下偏轉(zhuǎn);
綜上所述,故AC正確,BD錯誤;
故選:AC.

點評 速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進行工作的,故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性.同時注意電場力做功導(dǎo)致動能變化,而洛倫茲力始終不做功.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖是等離子體發(fā)電機的示意圖,原料在燃燒室中全部電離為電子與正離子,即高溫等離子體,等離子體以速度v進入矩形發(fā)電通道,發(fā)電通道里有圖示的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.等離子體進入發(fā)電通道后發(fā)生偏轉(zhuǎn),落到相距為d的兩個金屬極板上,在兩極板間形成電勢差,等離子體的電阻不可忽略.下列說法正確的是(  )
A.上極板為發(fā)電機正極
B.外電路閉合時,電阻兩端的電壓為Bdv
C.帶電粒子克服電場力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能
D.外電路斷開時,等離子受到的洛倫茲力與電場力平衡

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.如圖所示的是利用氣墊導(dǎo)軌“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置,滑塊在該導(dǎo)軌上運動時所受阻力可忽略.
實驗步驟如下:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;
②測出擋光條的寬度d和兩光電門中心之間的距離s;
③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待放有砝碼的托盤靜止不動時,釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2;
④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間△t1和△t2;
⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.請完成以下填空:
(1)滑塊通過光電門1和光電門2時,速度分別為v1=$\fraciioauym{△{t}_{1}}$和v2=$\fraco6qkuu8{△{t}_{2}}$,可確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1=$\frac{1}{2}(M+m)\frac{8uwaueo^{2}}{△{{t}_{1}}^{2}}$和Ek2=$\frac{1}{2}(M+m)\frac{iews6mo^{2}}{△{{t}_{2}}^{2}}$;
(2)在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能(即砝碼與托盤的重力勢能)的減少△Ep=mgs;(重力加速度為g)
(3)如果滿足關(guān)系式mgs=$\frac{1}{2}(M+m)\frac{eq6w6uo^{2}}{△{{t}_{2}}^{2}}$-$\frac{1}{2}(M+m)\frac{uc6myiu^{2}}{△{{t}_{1}}^{2}}$,則可認為驗證了機械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.將一個力傳感器連接到計算機上,我們就可以測量快速變化的力.圖中所示就是用這種方法測得的小滑塊在半球形碗內(nèi)在豎直平面內(nèi)來回滑動時,對碗的壓力大小隨時間變化的曲線.從這條曲線提供的信息,可以判斷滑塊約每隔1.0秒經(jīng)過碗底一次,隨著時間的變化滑塊對碗底的壓力減小(填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一條彈性繩子呈水平狀態(tài),M為繩子中點,兩端P、Q同時開始上下振動,小段時間后產(chǎn)生的波形如圖,對于其后繩上各點的振動情況,以下判斷正確的( 。
A.波源Q產(chǎn)生的波將先到達中點MB.波源P的起振方向是向下的
C.中點M的振動始終是加強的D.M點的位移大小在某時刻可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,為在同一繩上相向傳波的甲、乙兩列簡諧橫波某時刻的波形圖,其中a、b、c是甲波上的三個點.下列說法正確的是:( 。
A.這兩列波相遇時能發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.甲波的速度v比乙波的速度v
C.質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置
D.若v=20m/s,再經(jīng)t=0.5s,質(zhì)點c運動的路程是 0.5m

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.重20N的木塊B,被物體A擠壓在豎直墻上靜止,如圖所示,當(dāng)用10N的力時,恰能將木塊B從下方抽出.要將木塊B從上端抽出,最少需用多大的力?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示的電路中,已知電容C1=6μF,C2=3μF,電阻R1=4Ω,R2=2Ω,E=9V,電源內(nèi)阻可忽略不計,當(dāng)開關(guān)S斷開時,C1的電量為多少?當(dāng)S接通時,C1的電量變化多少?

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10.如圖所示,用一根細線系住重力為G的小球,開始細線在作用于0點的拉力下保持豎直位置,小球與傾角為α的光滑斜面體接觸,處于靜止?fàn)顟B(tài),小球與斜面的接觸面非常小,現(xiàn)保持小球位置不動,沿順時針方向改變拉力方向,直到拉力方向與斜面平行.在這一過程中,斜面保持靜止,下列說法正確的是(  )
A.細繩對球的拉力先減小后增大B.細繩對球的拉力先增大后減小
C.細繩對球的拉力一直減小D.細繩對球的拉力最小值等于Gsinα

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同步練習(xí)冊答案