题目内容


一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,不考虑重力的影响,则(  )

 

A.

若电子以相同速度v射入该区域,将会发生偏转

 

B.

无论何种带电粒子,只要以相同的速度v射入都不会发生偏转

 

C.

若质子的速度v′<v,它将向上偏转

 

D.

若质子的速度v′>v,它将向上偏转


考点:

带电粒子在混合场中的运动..

专题:

带电粒子在复合场中的运动专题.

分析:

(1)质子穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转说明了它受的电场力和洛伦兹力是一对平衡力,有qvB=qE,与带电性质无关;

(2)如速度发生改变,电场力不变,洛伦兹力改变,再根据受力情况去分析运动情况即可.

解答:

解:AB、质子穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转说明了它受的电场力和洛伦兹力是一对平衡力有qvB=qE,与带电性质无关,所以只要以相同的速度射入该区域都不会发生偏转. 故A错误,B正确;

C、若质子的入射速度v'<v,质子所受的洛伦兹力小于电场力,将向下偏转.故C错误;

D、质子的入射速度v'>v,它所受到的洛伦兹力大于电场力.由于质子所受到的洛仑兹力方向向上,故质子就向上偏转,故D正确.

故选:BD.

点评:

(1)装置是否构成速度选择器使运动电荷匀速直线穿过复合场,取决于电场、磁场和速度三者之间的关系与电荷的电性以及比荷无关.

(2)运动电荷一旦在磁场电场所构成的复合场中做曲线运动,一定是非匀变速曲线运动,轨迹不可能是抛物线.

 

练习册系列答案
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如图(a)所示,两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内,间距为d,它们的上端公共轨道部分保持竖直,下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连,底端置于绝缘水平桌面上。MM′、PP′(图中虚线)之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑(轨道其余部分光滑),并与水平方向均构成37°斜面,在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场,在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场Bx,其它区域无磁场。QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器(e、f为传感器的两条接线)。另有长度均为d的两根金属棒甲和乙,它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ=1/8。甲的质量为m、电阻为R;乙的质量为2m、电阻为2R。金属轨道电阻不计。

先后进行以下两种操作:

操作Ⅰ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧,从某处由静止释放,运动到底端NN′过程中棒始终保持水平,且与轨道保持良好电接触,计算机屏幕上显示的电压—时间关系图像U—t图如图(b)所示(图中U已知);

操作Ⅱ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中未画出)紧靠竖直轨道的右侧,在同一高度将两棒同时由静止释放。多次改变高度重新由静止释放,运动中两棒始终保持水平,发现两棒总是同时到达桌面。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)试判断图(a)中的e、f两条接线,哪一条连接电压传感器的正接线柱;

(2)试求操作Ⅰ中甲释放时距MM′的高度h;

(3)试求操作Ⅰ中定值电阻上产生的热量Q;

(4)试问右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小如何?在图(c)上画出操作Ⅱ中计算机屏幕上可能出现的几种典型的U-t关系图像。

 


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