题目内容
如图所示,两极板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法错误的是( )
A.离子必带正电荷 |
B.A点和B点位于同一高度 |
C.离子在C点时速度最大 |
D.离子到达B点时,将沿原曲线返回A点 |
D
解析试题分析:从图中可以看出,上极板带正电,下极板带负点,离子由静止释放(不考虑重力),在电场力的作用下会沿电场向下运动,说明受到向下的电场力,可知离子带正电,故选项A正确;离子具有速度后,它就在向下的电场力F及总与速度垂直并不断改变方向的洛仑兹力f作用下沿ACB曲线运动,因洛仑兹力不做功,电场力做功等于动能的变化,而离子到达B点时的速度为零,所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零.这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等,即B点与A点位于同一高度,故选项B正确; 在由A经C到B的过程中,在C点时,电势最低,此时粒子的电势能最小,由能量守恒定律可知此时具有最大动能,所以此时的速度最大,故选项C正确;只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的.如图所示.故选项D错误.
本题选错误的,故选D.
考点:本题考查了带电粒子在混合场中运动的问题,意在考查考生对洛仑兹力、电场力、电势和电势能的理解及动能定理和能量守恒定律的应用.
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射,如图所示。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是( )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 |
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 |
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同 |
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大 |
一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中,不考虑其它力的作用,粒子在磁场中不可能做( )
A.匀速直线运动 | B.匀变速直线运动 |
C.匀变速曲线运动 | D.匀速圆周运动 |
小磁针处在如图所示的磁场中,小磁针的运动情况是
A.顺时针转动,最后静止,N极指向右方 |
B.顺时针转动,最后静止,N极指向左方 |
C.逆时针转动,最后静止,N极指向右方 |
D.逆时针转动,最后静止,N极指向左方 |
1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是.
A.该束带电粒子带正电; |
B.速度选择器的P1极板带负电 |
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小 |
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 |
汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。如图所示,把电子射线管(阴极射线管)放在蹄形磁铁的两极之间,可以观察到电子束偏转的方向是
A.向上 | B.向下 | C.向左 | D.向右 |
如图是回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两个完全相同的金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核(q1、m1)和氦核(q2、m2)。已知q2=2q1,m2 =2m1,下列说法中正确的是( )
A.它们的最大速度相同 |
B.它们的最大动能相同 |
C.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能 |
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 |
如图所示,M、N为两条沿竖直方向放置的直导线,其中有一条导线中通有恒定电流,另一条导线中无电流。一带电粒子在M、N两条直导线所在的平面内运动,曲线ab是该粒子的运动轨迹。带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向,下列说法正确的是
A.M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动 |
B.M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从a点向b点运动 |
C.N中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从a点向b点运动 |
D.N中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动 |
如图所示,两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心;进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界,从中点进入。则下面判断正确的是( )
A.两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同 |
B.两电子在磁场中运动的时间有可能相同 |
C.进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场 |
D.进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场 |