题目内容

19.如图为质谱仪的结构原理图,磁场方向如图,某带电粒子穿过S′孔打在MN板上的P点.则(  )
A.该粒子一定带负电
B.a极板电势一定比b极板高
C.到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱无关
D.带电粒子的$\frac{q}{m}$比值越大,P S′间距离越大

分析 粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性.根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度.通过带电粒子在磁场中的偏转,根据半径的大小判断粒子比荷的大小.

解答 解:A、粒子在里的磁场中向右运动,向上偏转,由左手定则可知粒子带正电,故A错误;
B、由左手定则可知,粒子在选择器中受向上的洛伦兹力,由qE=qvB,此时粒子受力平衡,电场力的方向向下,所以电场强度的方向也向下,a极板电势一定比b极板高.故B正确;
C、由qE=qvB可知,粒子的速度:v=$\frac{E}{{B}_{ab}}$,到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱有关.故C错误;
D、由洛伦兹力提供向心力得:qvB=$\frac{m{v}^{2}}{r}$,则:$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$知荷质比越大,r越小,PS′间距离越小,越靠近狭缝,故D错误.
故选:B.

点评 解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动,在磁场中做匀速圆周运动.

练习册系列答案
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在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.

(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:

A.两根细绳必须等长

B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等

E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置

其中正确的是________(填入相应的字母).

(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.

①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.

②本实验采用的科学方法是________(填正确答案标号).

A.理想实验法      B.等效替代法

C.控制变量法 D.建立物理模型法

(3)(多选)某同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________(填正确答案标号).

A.F1=4 N B.F=12 N

C.θ1=45° D.θ1<θ2

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