题目内容
3.| A. | a粒子带正电荷,b粒子带负电荷 | B. | a粒子带负电荷,b粒子带正电荷 | ||
| C. | a和b的质量之比为1:2 | D. | a和b的质量之比为3:4 |
分析 结合体力画出粒子的轨迹,由左手定则判断电性.由几何知识得到半径,由牛顿第二定律和向心力公式得到质量之比.
解答
解:AB、据题磁场方向垂直纸面向里,在A处,a粒子所受的洛伦兹力垂直于初速度方向斜向右下方,由左手定则可知a粒子带负电荷,同理可知b粒子带正电荷.故A错误,B正确.
CD、画出a粒子的轨迹图如图,设AB=L,由几何知识可得其轨迹半径 ra=$\frac{\frac{1}{2}L}{cos60°}$=$\frac{L}{\sqrt{3}}$
同理,可得b粒子的轨迹半径 rb=L
由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得 r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{\sqrt{2{mE}_{k}}}{qB}$,T=$\frac{2πr}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$
由题分析:$\frac{1}{3}$Ta=$\frac{1}{6}{T}_{b}$,即$\frac{1}{3}•\frac{2π{m}_{a}}{{q}_{a}B}$=$\frac{1}{6}•\frac{2π{m}_{b}}{{q}_{b}B}$,得$\frac{{q}_{a}}{{q}_{b}}$=$\frac{2{m}_{a}}{{m}_{b}}$
由ra:rb=$\frac{\sqrt{2{m}_{a}{E}_{k}}}{{q}_{a}B}$:$\frac{\sqrt{2{m}_{b}{E}_{k}}}{{q}_{b}B}$=1:$\sqrt{3}$,解得:ma:mb=3:4,故C错误,D正确.
故选:BD.
点评 解决本题的关键作出粒子运动的轨迹图,结合半径公式和几何关系进行求解.
练习册系列答案
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13.回旋加速器是加速带电粒子的装置,要增大带电粒子射出时的动能,下列说法正确的是( )
| A. | 减小狭缝间的距离,其他保持不变 | |
| B. | 增大磁场的磁感应强度,其他保持不变 | |
| C. | 减小D形金属盒的半径,其他保持不变 | |
| D. | 增大匀强电场间的加速电压,其他保持不变 |
14.
如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中,质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
| A. | 滑块受到的摩擦力不变 | |
| B. | 如果斜面足够长,滑块最后会匀速下滑 | |
| C. | 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 | |
| D. | B很大时,滑块可能静止于斜面上 |
11.
倾角为θ的导电轨道间接有电源,轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图所示,磁感应强度B由零逐渐增加的过程中,ab杆受到的静摩擦力( )
| A. | 逐渐增大 | B. | 逐渐减小 | C. | 先增大后减小 | D. | 先减小后增大 |
18.
如图所示,把一个装有导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中,玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极B,与电池的正极相连;沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极A,与电池的负极相连.从器皿上方往下看(俯视),对于导电溶液和溶液中正、负离子的运动,下列说法中正确的是( )
| A. | 溶液做逆时针方向运动 | |
| B. | 溶液做顺时针方向运动 | |
| C. | 正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘移动 | |
| D. | 负离子沿圆形玻璃器皿的半径向中心移动 |
8.
如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面C上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则( )
| A. | 水平面对C的支持力等于B、C的总重力 | |
| B. | B一定受到C的摩擦力 | |
| C. | C一定受到水平面的摩擦力 | |
| D. | 若将细绳剪断,B物体开始沿斜面向下滑动,则水平面对C的摩擦力可能为零 |
15.
如图所示为简化后的跳台滑雪的雪道示意图.运动员从助滑雪道AB上由静止开始下滑,到达C点后水平飞出(不计空气阻力),以后落到F点(图中未画出).D是运动轨迹上的某一点,运动员在该点时的速度方向与轨道CE平行.设运动员从C到D、从D到F的运动时间分别为tCD和tDF,DG和斜面CE垂直,则( )
| A. | tCD大于tDF,CG等于GF | B. | tCD等于tDF,CG小于GF | ||
| C. | tCD大于tDF,CG小于GF | D. | tCD等于tDF,CG等于GF |
12.
如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.释放线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中( )
| A. | 线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA | |
| B. | 线框的磁通量为零的时,感应电流却不为零 | |
| C. | 线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上 | |
| D. | 线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动 |