题目内容

【题目】在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场,其电场线为一个个同心圆,没有起点和终点如图所示,实线为电场线,方向为顺时针,虚线为经过圆心的一条直线.已知该电场线图像中某一点的电场强度大小与方向和静电场的电场线具有相同规律,则

A.A点的电场强度比B点的电场强度大

B.将一点电荷沿直线AB移动,电场力不做功

C.将一点电荷从A点静止释放,点电荷会沿电场线做圆周运动

D.A点放上一正点电荷,点电荷将受到向左的电场力

【答案】BD

【解析】

A.电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线越密,场强越大,则知A点的场强比B点的场强小,故A错误.

B.直线AB与电场线垂直,是一条等势线,将一点电荷沿直线AB移动,电场力不做功,故B正确.

C.点电荷在A点所受的电场力沿电场线的切线方向,将点电荷从A点静止释放后,电场力将使该点电荷离开原电场线,所以点电荷不可能沿电场线做圆周运动,故C错误.

D.A点场强方向沿电场线的切线方向,即向左,则在A点放上一正点电荷,该点电荷所受的电场力也向左,故D正确.

故选BD

练习册系列答案
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【题目】如图所示为一种质谱仪的构造原理图,它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。让离子源发出的不同带电粒子,经一对相距为d、两极板间电压为U的平行正对金属板所形成的加速电场加速后,从紧靠金属板的平板S上的狭缝P沿垂直平板S射入以平板S为边界的有界匀强磁场中,并在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上,底片厚度可忽略不计,且与平板S重合。磁场的磁感应强度为B、方向与速度方向垂直。

根据粒子打在底片上的位置,便可以对它的比荷(电荷量与质量之比)的情况进行分析。在下面的讨论中,带电粒子进入加速电场的初速度、粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。

1)若某带电粒子打在照片底片上的A点,测得AP之间的距离为x,求该粒子的比荷q/m

2)若有两种质量不同的正一价离子,它们的质量分别为m1m2,它们经加速电场和匀强磁场后,分别打在照相底片上的A1A2两点。已知电子的电荷量为e,求A1A2间的距离x

3)若有两种质量不同的正一价离子,质量分别为m1m2,它们经加速电场和匀强磁场后,分别打在照相底片上的A1A2两点,测得PA2的距离与A1A2的距离相等,求这两种离子的质量之比m1/m2

4)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子(1H2H),它们分别打在照相底片上相距为d1的两点;若用这个质谱仪分别观测碳的两种同位素离子(12C14C),它们分别打在照相底片上相距为d2的两点。请通过计算说明,d1d2的大小关系;

5)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子,它们分别打在照相底片上相距为d的两点。为了便于观测,希望d的数值大一些为宜,试分析说明为使d增大一些可采取哪些措施;

6)若氢的两种同位素离子的电荷量均为e,质量分别为m1m2,且已知m1>m2,它们同时进入加速电场。试分析说明这两种粒子哪一种先到达照相底片,并求出它们到达照相底片上的时间差Δt

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