题目内容
1.速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器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. | 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于$\frac{E}{{B}_{1}}$ | |
D. | 若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越大 |
分析 由图可知,粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据粒子向下偏转,即可知粒子所受的洛伦兹力方向向下,由左手定则可判断粒子的电性.
粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用,电场力不变,速度方向不变,可知洛伦兹力与电场力应平衡,由左手定则判断出洛伦兹力方向,由平衡条件即可确定出P1极板带什么电.
粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得到半径表达式,根据半径公式分析半径越大时,粒子的质量和比荷的大小.
解答 解:A、由图可知,带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转,所以粒子所受的洛伦兹力方向向下,根据左手定则判断得知该束粒子带正电.故A正确.
B、在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动,由左手定则可知,洛伦兹力方向竖直向上,则电场力方向向下,粒子带正电,电场强度方向向下,所以速度选择器的P1极板带正电.故B错误.
C、粒子能通过狭缝,电场力与洛伦兹力平衡,则有:qvB1=qE,解得:v=$\frac{E}{B_{1}}$.故C正确.
D、粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{v^{2}}{r}$,解得:r=$\frac{mv}{qB}$.可见,由于v是一定的,B不变,半径r越大,则$\frac{q}{m}$越小.故D错误.
故选:AC
点评 本题关键要理解速度选择器的原理:电场力与洛伦兹力,粒子的速度一定.明确粒子在磁场中偏转时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律则可得到半径.
练习册系列答案
相关题目
6.如图所示,一圆形区域内存在匀强磁场,AC为直径,O为圆心,一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场,初速度大小为v1,从D点射出磁场时的速度大小为v2,粒子重力不计,则下列说法中正确的是( )
A. | v2>v1,v2的方向必过圆心 | B. | v2=v1,v2的方向必过圆心 | ||
C. | v2>v1,v2的方向可能不过圆心 | D. | v2=v1,v2的方向可能不过圆心 |
10.一列简谐横波在介质中沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,则该简谐波的( )
A. | 波长为1.0m | B. | 波长为2.0m | C. | 振幅为10.0cm | D. | 振幅为20.0cm |
8.下列关于热现象的叙述中正确的是( )
A. | 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及温度有关 | |
B. | 布朗运动是液体分子的运动,它说明液体分子不停地做无规则热运动 | |
C. | 当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小 | |
D. | 如果气体分子总数不变,当气体温度升高时,气体分子的平均动能一定增大,压强也必然增大 | |
E. | 能量消耗反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性 |