题目内容
17.英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪,并用此对同位素进行了研究,因此荣获了 1922 年的诺贝尔化学奖.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. | 该束带电粒子带负电 | |
B. | 速度选择器的P1极板带正电 | |
C. | 在B2磁场中运动半径越大的粒子,速度越大 | |
D. | 在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量不一定大 |
分析 根据带电粒子在磁场中的偏转方向确定带电粒子的正负.根据在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡确定P1极板的带电情况.在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力,求出粒子的轨道半径,即可知道轨迹半径与什么因素有关.
解答 解:A、带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电.故A错误.
B、在平行金属板间,根据左手定则知,带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的P1极板带正电.故B正确.
C、进入B2磁场中的粒子速度是一定的,根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得,r=$\frac{mv}{qB}$,知r越大,荷质比越小,而质量m不一定大,因它们的电量多少不确定,故D正确,C错误.
故选:BD.
点评 解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道在速度选择器中,电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡.
练习册系列答案
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13.如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2X0,一 质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则( )
A. | 小球运动的最大速度等于2$\sqrt{g{x_0}}$ | B. | 小球运动中最大加速度为g | ||
C. | 弹簧的劲度系数为$\frac{mg}{{x}_{0}}$ | D. | 弹簧的最大弹性势能为3mgx0 |
8.如图所示,理想变压器副线圈1、2之间的匝数是副线圈总匝数的一半,二极管D具有单向导电性(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),R是可变电阻,K是单刀双掷开关,电压表为理想交流电表,原线圈接在电压不变的正弦交流电源上.下列说法正确的是( )
A. | 若R阻值不变,当K分别接1和2时,电压表读数之比为$\sqrt{2}$:1 | |
B. | 若R阻值不变,当K分别接1和2时,电压表读数之比为4:1 | |
C. | 若K分别接1和2时,R消耗功率相等,则R阻值之比为2:1 | |
D. | 若K分别接1和2时,R消耗功率相等,则R阻值之比为4:1 |
12.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则( )
A. | U=0.5Blv,流过固定电阻R的感应电流由b经R到d | |
B. | U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由d经R到b | |
C. | MN受到的安培力大小FA=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{2R}$ | |
D. | MN受到的安培力大小FA=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$ |
2.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使OC能以角速度ω逆时针匀速转动,则( )
A. | 通过电阻R的电流方向由a经R到O | B. | 导体棒O端电势低于C端的电势 | ||
C. | 外力做功的功率为$\frac{{{B^2}{ω^2}{r^4}}}{4R}$ | D. | 回路中的感应电流大小为$\frac{{Bω{r^2}}}{R}$ |
9.如图所示,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片沿c→d的方向滑动,则下列说法正确的是( )
A. | 电压表V1示数不变 | B. | 电压表V2、V3示数均增大 | ||
C. | 电流表A2示数增大,A1的示数减小 | D. | 电流表A1和A2示数均增大 |
7.用理想变压器给负载供电,在输入电压不变的情况下,( )
A. | 减少副线圈的匝数,其余保持不变,可增加变压器的输入功率 | |
B. | 增加副线圈的匝数,其余保持不变,可增加变压器的输入功率 | |
C. | 减小负载的电阻值,其余保持不变,变压器的输入功率不变 | |
D. | 增大负载的电阻值,其余保持不变,可增加变压器的输入功率 |