题目内容
7.如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器,速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B1和E.平板上有可让粒子通过的狭缝和记录粒子位置的照相底片,平板下方有强度为B2的匀强磁场.下列表述正确的是( )A. | 质谱仪是分析同位素的重要工具 | |
B. | 因为速度选择器并不选择粒子的电性,因此无法判断图中粒子的电性 | |
C. | 选择器中电场的方向应该为水平向右 | |
D. | 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝,粒子的比荷越小 |
分析 上方为速度选择器,粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB,故进入下方确场的粒子速度大小相同,再根据带电粒子在磁场中的运动规律可分析粒子的电性,再对粒子在速度选择器中的受力情况分析电场方向,同时根据洛伦兹力充当向心力即可求得比荷.
解答 解:A、粒子经速度选择器时进入B0的粒子满足$\frac{q}{m}$,知道粒子电量后,便可求出m的质量,所以质谱仪是用来分析同位素的重要工具,故A正确;
B、虽然速度选择器并不选择粒子的电性,但是根据带电粒子在磁场中的偏转方向,根据左手定则知,该粒子带正电,故B错误;
C、粒子在速度选择器中受洛伦兹力向左,则受电场力向右,而粒子带正电,所以说明电场方向向右,故C正确;
D、因粒子速度相同,则根据Bqv=m$\frac{v^{2}}{r}$可得,$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$,由上式可知,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P半径越小,则说明粒子的比荷越大,故D错误.
故选:AC.
点评 本题考查质谱仪的原理,要明确实际上是带电粒子在复合场和磁场中的运动规律应用,要注意明确带电粒子在磁场中的匀速圆周运动规律和复合场中的平衡规律应用.
练习册系列答案
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18.在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向均为逆时针,轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A. | 甲、乙两粒子所带电荷种类可能不同 | |
B. | 该磁场方向一定是垂直纸面向里 | |
C. | 若甲、乙两粒子的比荷和动能都相同,则乙粒子所带电荷量较大 | |
D. | 若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大 |
15.如图所示,物块的质量m=1kg,初速度v0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g=10m/s2.下列说法中正确的是( )
A. | 0~5s内物块做匀减速运动 | |
B. | 在t=1s时刻,恒力F反向 | |
C. | 恒力F大小为10N | |
D. | 物块与水平面间的动摩擦因数为0.2 |
2.如图所示,一带电粒子以水平初速度v0(v0<$\frac{E}{B}$)先后进入方向垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的总功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,有( )
A. | 一定是W1<W2 | B. | 一定是W1=W2 | ||
C. | 一定是W1>W2 | D. | 条件不足,无法确定 |
12.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场,一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O'点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个与a相同的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b( )
A. | 动能逐渐减小 | B. | 电势能逐渐减小 | ||
C. | 穿出位置一定在O'点下方 | D. | 穿出位置一定在O'点上方 |
19.根据伽利略理想斜面实验,利用如图所示的轨道装置做实验:在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料,小球从左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动,并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1.2.3.对比这三次实验可知( )
A. | .第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大 | |
B. | 第二次实验中小球的机械能守恒 | |
C. | .第三次实验中小球的惯性最大 | |
D. | .第一次实验中小球接触的材料是最光滑的 |
16.一质点运动的速度随时间变化的图象如图所示,下列判断正确的是( )
A. | 质点在第1s内做匀速直线运动,在第2s内静止 | |
B. | 质点在第1s内和第3s内的运动方向相反 | |
C. | 质点在第3s内的平均速度大小为1m/s | |
D. | 质点在第3s内的加速度逐渐变大 |
17.如图所示虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线,其电势值已标明,一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时,恰沿图中的实线从A点运动到B点,则下列判断正确的是( )
A. | 粒子可能带负电 | |
B. | A点场强大于B点场强 | |
C. | 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 | |
D. | 粒子由A点运动到B点的过程中电场力正功 |