勻強電場的方向平行紙面由下至上,電場強度為E,勻強磁場方向垂直紙面由里向外,磁感應強度為B,速度為vo的帶負電的粒子以垂直于電場和磁場的方向射入場區(qū),恰好不會發(fā)生偏轉.則以下說法正確的是( )
A.若入射粒子的速度v>vo,而其他條件保持不變,則粒子將向上偏轉、且速度減小
B.若使磁感應強度增大而其他條件不變,則粒子將向下偏轉且運動軌跡為拋物線
C.若使電場強度增大而其他條件保持不變,則粒子將向下偏轉且速度增大
D.若使粒子的帶電荷量增大而其他條件保持不變,則粒子將向下偏轉
【答案】分析:首先根據(jù)粒子做勻速直線運動,可判斷粒子的電場力和洛倫茲力相等,即可得知電場強度和磁場強度的關系.再分別假設粒子帶正電或負電,可知電場的方向,并發(fā)現(xiàn)電場的方向與電性無關.
解答:解:根據(jù)題意可知,負電荷受到洛倫茲力豎直向上,電場力豎直向下,為使粒子不發(fā)生偏轉,粒子所受到電場力和洛倫茲力是平衡力,即為qvB=qE,所以電場與磁場的關系為:E=vB,
A、若入射粒子的速度v>vo,而其他條件保持不變,則粒子將向上偏轉,電場力做負功,則粒子的速度減小,所以選項A正確.
B、若使磁感應強度增大而其他條件不變,則受到向上的洛倫茲力大于向上的電場力,導致粒子向上偏轉,且運動軌跡為曲線,故B錯誤,
C、若使電場強度增大而其他條件保持不變,則粒子受到的電場力大于洛倫茲力,則將向下偏轉,由于電場力做正功,導致速度增加,故選項C正確.
D、若使粒子的帶電荷量增大而其他條件保持不變,電場力與洛倫茲力均增大,但兩力依然平衡,則不偏轉,故D錯誤;
故選AC.
點評:在速度選擇器中,粒子的受力特點:同時受到方向相反的電場力和洛倫茲力作用;
粒子能勻速通過選擇器的條件:電場力和洛倫茲力平衡,即qvB=qE,v=,只有速度為的粒子才能沿直線勻速通過選擇器.
若粒子從反方向射入選擇器,所受的電場力和磁場力方向相同,粒子必定發(fā)生偏轉.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R的絕緣圓筒內有勻強磁場,方向垂直紙面向里,圓筒正下方有小孔C與平行金屬板M、N相通.兩板間距離為d,兩板與電動勢為E的電源連接,一帶電量為-q、質量為m的帶電粒子(重力忽略不計),在C點正下方緊靠N板的A點,無初速經(jīng)電場加速后從C點進入磁場,與圓筒發(fā)生兩次碰撞后從C點射出.已知帶電粒子與筒壁的碰撞無電荷量的損失,且碰撞后以原速率返回.求:
(1)大致畫出粒子運動的軌跡;
(2)筒內磁場的磁感應強度大。
(3)帶電粒子從A點出發(fā)至第一次回到A點所經(jīng)歷的時間;
(4)若帶電粒子與圓筒發(fā)生N次碰撞后從C點射出.求帶電粒子從A點出發(fā)至第一次回到A點所經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?廣西模擬)如圖所示,某空間內存在著正交的勻強電場和勻強磁場,電場強度的方向水平向右,磁感應強度的方向垂直紙面向里,勻強磁場的磁感應強度的大小B=0.1T.一段光滑絕緣的圓弧軌道AC固定在復合場中,圓弧軌道所在的平面為豎直平面,且與電場度的方向平行,圓弧的圓心為O、半徑R=1.8m,連結OA在豎直方向上,圓弧軌道所對應的圓心角θ=37°.現(xiàn)有一質量m=3.6×10-5kg、電荷量q=9.0×10-4C的帶正電的小球(可視為質點)以EK0的初動能沿水平方向由A點射入圓弧軌道,一段時間后小球從C點離開圓弧軌道,此刻將電場強度的方向改為豎直方向,大小保持不變,小球離開C點后仍沿該圓弧軌道所在的圓周做勻速圓周運動,不計空氣阻力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)勻強電場的電場強度E的大。
(2)小球剛離開C點時速度vC的大。
(3)小球初動能EK0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,平面直角坐標系xoy中,在第二象限內有豎直放置的兩平行金屬板,其中右板開有小孔;在第一象限內存在內、外半徑分別為
3
3
R
、R的半圓形區(qū)域,其圓心與小孔的連線與x軸平行,該區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場的方向垂直紙面向里:在y<0區(qū)域內有電場強度為E的勻強電場,方向與x軸負方向的夾角為60°.一個質量為m,帶電量為-q的粒子(不計重力),從左金屬板由靜止開始經(jīng)過加速后,進入第一象限的勻強磁場.求
(1)若兩金屬板間的電壓為U,粒子離開金屬板進入磁場時的速度是多少:
(2)若粒子在磁場中運動時,剛好不能進入
3
3
R
的中心區(qū)域,此情形下粒子在磁場中運動的速度大。
(3)在(2)情形下,粒子運動到y(tǒng)<0的區(qū)域,它第一次在勻強電場中運動的時間.

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如圖所示,質量為m、帶電量為q大小不計的金屬滑塊A,以某一初速度沿水平放置的木板進入正交的電場和磁場空間,勻強磁場的方向垂直于紙面向外,勻強電場的方向是水平的且平行于板面;瑝K與木板間動摩擦因數(shù)是μ;瑝K由M點勻速運動到N點,與提供電場的電路的控制開關S相撞,電場立即消失,滑塊反向彈回,并勻速返回到M點。已知滑塊的帶電量始終不變,與開關碰后滑塊的動能是原來的1/4,MN的長度為L,滑塊往返所用的總時間為t,碰撞的時間不計。試求:

(1)磁感強度B的大;

(2)整個過程中克服摩擦力所做的功。

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如圖所示,豎直長方形區(qū)域ABCD長4m,高3m,其中存在水平正交的勻強磁場和勻強電場,磁場垂直紙面向外,B=1T。勻強電場平行紙面,電場線如圖中實線。一帶電微粒以速度v = 5m/s從長方形區(qū)域的左下角A點沿AC方向射入其中,恰能做直線運動。

(1)判斷勻強電場的方向,求出場強的大小。

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