4.如圖所示,水平放置的帶電平行金屬板間有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,某帶電粒子平行與極板從左端中點(diǎn)O點(diǎn)以初速度v0射入板間,沿水平虛線在O′處離開磁場,若帶電粒子所受重力可忽略不計(jì),下列判斷正確的是( 。
A.上極板一定帶正電
B.若粒子在O點(diǎn)由靜止釋放,且仍從O′處離開磁場,則粒子最大速度為2v0
C.只增加粒子帶電量,粒子將不能沿水平虛線離開磁場
D.只增加粒子速度,粒子離開磁場時速度可能不變

分析 粒子受到向上的洛倫茲力和向下的電場力,二力平衡時粒子沿直線運(yùn)動,當(dāng)二力不平衡時,粒子做曲線運(yùn)動,由公式qv0B=qE,電量與電性不會影響粒子的運(yùn)動性質(zhì),只有當(dāng)運(yùn)動方向相反時,才不會做直線運(yùn)動,從而即可求解.

解答 解:某帶電粒子平行與極板從左端中點(diǎn)O點(diǎn)以初速度v0射入板間,沿水平虛線在O′處離開磁場,根據(jù)左手定則判斷可知,若粒子受的洛倫茲力與電場力二力平衡,應(yīng)該有:qv0B=qE,即v0B=E,
A、根據(jù)磁場方向,若是正電荷,由左手定則可知,受到的洛倫茲力方向向上,那么電場力向下,則上極帶正電,若是負(fù)電荷,則洛倫茲力向下,電場力向上,上極仍帶正電,故A正確.
B、若粒子在O點(diǎn)由靜止釋放,只受到電場力向下,不會從O′處離開磁場,故B錯誤.
C、若只增加粒子帶電量,根據(jù)平衡條件得:qv0B=qE,即v0B=E,該等式與離子的電荷量無關(guān),所以粒子仍沿直線運(yùn)動,故C錯誤.
D、若只增加粒子的速度,由f=qv0B>qE,電場力做負(fù)功,則粒子離開磁場時速度減小,故D錯誤.
故選:A.

點(diǎn)評 本題考查了利用質(zhì)譜儀進(jìn)行粒子選擇原理,只要對粒子進(jìn)行正確的受力分析即可解決此類問題,注意掌握粒子做直線運(yùn)動,一定是勻速直線運(yùn)動,且粒子的電量與電性均不會影響運(yùn)動性質(zhì).

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

14.小明家住26層,他放學(xué)后,乘坐電梯從1層直達(dá)26層.假設(shè)電梯剛啟動時做加速直線運(yùn)動,中間一段做勻速直線運(yùn)動,最后一段時間做減速直線運(yùn)動.在電梯從1層直達(dá)26層的過程中,下列說法中正確的是( 。
A.電梯剛啟動時,小明處于超重狀態(tài)
B.電梯剛啟動時,電梯地板對小明的支持力大于小明受到的重力
C.電梯上升的過程中,小明一直處于超重狀態(tài)
D.小明的速度方向發(fā)生了變化

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,矩形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{\sqrt{2}}{16π}$T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的dc邊勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度ω=100πrad/s.線圈的匝數(shù)N=100,邊長ab=0.2m,ad=0.4m,電阻不計(jì),理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比是2:1,一只理想二極管和一個阻值為25Ω的電阻串聯(lián)在副線圈上,則下列說法正確的是( 。
A.該矩形線圈產(chǎn)生的交流電的峰值為50V
B.交流電壓表的示數(shù)為50V
C.1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為7.5×102J
D.減小電阻R的值,交流電流表示數(shù)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.質(zhì)量為m的帶正電小球由空中某點(diǎn)自由下落,下落高度h后在整個空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場,再經(jīng)過相同時間小球又回到原出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,且整個運(yùn)動過程中小球從未落地,重力加速度為g,則( 。
A.從加電場開始到小球返回原出發(fā)點(diǎn)的過程中,小球電勢能減少了mgh
B.從加電場開始到小球下落最低點(diǎn)的過程中,小球動能減少了mgh
C.從開始下落到小球運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中,小球重力勢能減少了$\frac{5}{3}$mgh
D.小球返回原出發(fā)點(diǎn)時的速度大小為$\sqrt{7gh}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示為真空中某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向,其中a點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小Ea=E0,b點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小Eb=3E0,且Ea、Eb間的夾角大于90°,一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷q在場中由a運(yùn)動到b,則(  )
A.a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離之比ra:rb=3:1
B.a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離之比ra:rb=$\sqrt{3}$:1
C.a、b兩點(diǎn)處的電勢的大小關(guān)系為φa>φb
D.檢驗(yàn)電荷q沿直線從a移到b的過程中,電勢能先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置,M、N為板間同一電場線上的兩點(diǎn),一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場線上向下運(yùn)動,且未與下板接觸,一段時間后,粒子以速度vN折回N點(diǎn),則( 。
A.粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在N點(diǎn)的大
B.粒子受電場力的方向一定由M指向N
C.粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大
D.粒子在M點(diǎn)的加速度與N點(diǎn)的加速度方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,在傾角θ=37°的粗糙斜面上,放置一輕彈簧,彈簧下端固定,上端放一可看作質(zhì)點(diǎn)的小球(不連結(jié)).推動小球,使彈簧壓縮到O點(diǎn),然后由靜止釋放,小球可沿斜面上升到最高點(diǎn)P.以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)和重力勢能零點(diǎn),沿斜面向上為正方向.在小球由O到P的運(yùn)動過程中,其速度v、加速度a、機(jī)械能E以及彈簧彈性勢能EpT,隨時間或位移變化的圖象,可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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13.如圖甲所示,一圖定的鉅形導(dǎo)體框abcd豎直放置,線圈的兩端M,N接一零刻度在左側(cè)的理想直流電壓表,線圈內(nèi)有一垂直紙面向外的均勻分布的磁場,線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化,下列說法正確的是( 。
A.測電壓時電壓表“+”接線柱接N端
B.M端的電勢高于N端的電勢
C.在0~0.4s時間內(nèi)磁通量的變化量為0.3Wb
D.電壓表讀數(shù)為0.25V

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一種供實(shí)驗(yàn)使用的小型電池標(biāo)電壓為9V,內(nèi)阻約為40Ω,電池允許最大輸出電流為50mA,為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,用圖1所示電路進(jìn)行測量(圖中電壓表內(nèi)阻很大,可不考慮它對測量的影響),R為電阻箱,阻值范圍為0~9999Ω,R0是保護(hù)電阻.
(1)實(shí)驗(yàn)室里備用的定值電阻有以下幾種規(guī)格:
A.10Ω,5W   B.150Ω,0.5W   C.800Ω,0.25W    D.1.2kΩ,1W   
實(shí)驗(yàn)時,R0應(yīng)選用B較好.
(2)在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)電阻箱調(diào)到圖2所示位置后,閉合開關(guān)S,電壓表示數(shù)9.0V,變阻箱此時電阻為750Ω,電路中流過電阻箱的電流為10mA.
(3)斷開開關(guān),調(diào)整電阻箱阻值,再閉合開關(guān),讀取電壓表示數(shù),多次測量后,做出如圖3所示圖線,則該電池電動勢E=9.5V,內(nèi)阻r=50Ω.

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