题目内容

6.正离子源发射出正离子经加速电压后,进入互相垂直的电场和磁场中,电场和磁场方向如图所示,发现离子向上偏转,要使离子沿直线通过混合场,需要(  )
A.增大电场强度E,减小磁感应强度BB.增大电场强度E,减小加速电压U
C.适当增大加速电压UD.适当增大电场强度E

分析 加速电场中,根据eU=$\frac{1}{2}$mv2可得v=$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$;粒子在复合场中做匀速直线运动的条件是:Eq=qvB.
根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下,故正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力,为了粒子在复合场中做匀速直线运动,要么增大洛伦兹力,要么减小电场力.

解答 解:要使粒子在复合场中做匀速直线运动,必须满足条件:Eq=qvB.
根据左手定则可知正离子所受的洛伦兹力的方向竖直向下,因正离子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力,所以为了使粒子在复合场中做匀速直线运动,则要么增大洛伦兹力,要么减小电场力.
A、增大电场强度E,即可以增大电场力,减小磁感强度B,即减小洛伦兹力,不满足要求.故A错误.
B、减小加速电压U,则洛伦兹力减小,而增大电场强度E,则电场力增大,不满足要求,故B错误.
C、加速电场中,根据eU=$\frac{1}{2}$mv2可得v=$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$;适当地增大加速电压U,从而增大洛伦兹力,故C正确.
D、根据适当增大电场强度E,从而增大电场力,故D错误.
故选:C.

点评 本题中物体的运动分成两个阶段:在电场中的加速和在复合场中的匀速直线运动.在解题时要注意过程分析和受力分析.

练习册系列答案
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15.先要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面 (如图所示)、小车、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t;
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$;
③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=$\frac{mgh}{s}$;
④改变斜面的高度h,重复上述测量;
⑤以h为横坐标,$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律. 
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑,测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0
②进行(1)中的各项测量;
③计算与作图时用(h-h0)代替h.
对此方案有以下几种评论意见,其中合理的意见是C.
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关.

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