(2009?茂名一模)如圖所示,一束質(zhì)量、速度和電荷量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場和 勻強(qiáng)電場正交的區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動(dòng)方向,有些未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn).如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束,對這些進(jìn)入另一磁場的離子,可得出結(jié)論( 。
分析:粒子在磁場和電場正交區(qū)域里,同時(shí)受到洛倫茲力和電場力作用,粒子沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,滿足qvB=qE,即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大小v=
E
B
,粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),滿足qvB=m
v2
R
,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=
mv
qB
,由此進(jìn)行分析得出結(jié)論.
解答:解:因?yàn)榱W舆M(jìn)入電場和磁場正交區(qū)域時(shí),不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,有qvB=qE,得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度應(yīng)滿足v=
E
B

粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,即qvB=m
v2
R
,
圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=
mv
qB
,
由于粒子又分裂成幾束,也就是粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R不同,進(jìn)入第二個(gè)勻強(qiáng)磁場時(shí),粒子具有相同的速度,由R=
mv
qB
得知,所以粒子能分裂成幾束的粒子的
m
q
比值不同,則電荷量與質(zhì)量之比
q
m
一定不相同.而質(zhì)量m、電荷量可能相同,則動(dòng)能也可能相同.故D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選D
點(diǎn)評:此題要能根據(jù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,并由此推算出粒子具有相同的速度v,理解速度選擇器的原理.在單獨(dú)的勻強(qiáng)磁場中粒子分裂成幾束說明粒子的荷質(zhì)比不同,并由此得出電量、質(zhì)量、以及速度所需要滿足的關(guān)系式,從而得出正確的結(jié)論.
練習(xí)冊系列答案
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(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)0~0.4s內(nèi)通過R的電量;
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(2009?茂名一模)如圖所示,光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在軌道的左端,OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿,且擺到某處就能停在該處;另有一小鋼球.現(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能.
(1)還需要的器材是
天平
天平
刻度尺
刻度尺

(2)以上測量實(shí)際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對
重力勢
重力勢
能的測量,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對
質(zhì)量
質(zhì)量
上升高度
上升高度
的直接測量. 
(3)為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系,除以上器材外,還準(zhǔn)備了兩個(gè)輕彈簧,所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同.試設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格.

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(2009?茂名一模)釷核90230Th發(fā)生衰變生成鐳核88226Ra并放出一個(gè)粒子.設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,它進(jìn)入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時(shí),其速度為v0,經(jīng)電場加速后,沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場,Ox垂直平板電極S2,當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開磁場時(shí),其速度方向與Ox方向的夾角θ=60°,如圖所示,整個(gè)裝置處于真空中.
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