圖中所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成:粒子源N;P、Q間的加速電場(chǎng);靜電分析器,即中心線半徑為R的四分之一圓形通道,通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng),方向沿徑向指向圓心O,且與圓心O等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外;膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器,某些粒子能沿中心線通過(guò)靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng),最終打到膠片上的某點(diǎn)。粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度不同,不計(jì)粒子所受重力。下列說(shuō)法中正確的是

A.從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小一定相等
B.從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子動(dòng)能一定相等
C.打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等
D.打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子,比荷越大

C

解析試題分析:粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后根據(jù)動(dòng)能定理,在四分之一圓形通道內(nèi),有徑向的均勻輻射電場(chǎng),粒子最終經(jīng)小孔S垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng),說(shuō)明在圓形通道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力提供向心力,從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子,在圓形通道內(nèi)經(jīng)過(guò)的位置電場(chǎng)強(qiáng)度相同,圓周運(yùn)動(dòng)半徑相同。根據(jù),雖然半徑相同,但是電荷量和質(zhì)量關(guān)系不明確,所以速度大小不確定,動(dòng)能大小不確定,選項(xiàng)AB錯(cuò)。進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,打到膠片上同一點(diǎn)的粒子半徑相同,根據(jù),由于電場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度和圓形通道內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)半徑相同,所以半徑相同,選項(xiàng)C對(duì)。打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)半徑越大即越大,說(shuō)明速度越小,與比荷無(wú)關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)。
考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖,通電直導(dǎo)線處于足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線與水平面夾角,導(dǎo)線中通過(guò)的電流為I,為了增大導(dǎo)線的安培力,可采取的辦法是

A.增大電流I
B.減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B
C.把通電直導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)300
D.把通電直導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)600

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由于受到阻力作用,粒子的動(dòng)能逐漸減小(帶電荷量不變,重力忽略不計(jì)),軌道如圖中曲線abc所示.則該粒子  (   )

A.帶正電,運(yùn)動(dòng)方向a→b→c
B.帶負(fù)電,運(yùn)動(dòng)方向c→b→a
C.帶負(fù)電,運(yùn)動(dòng)方向a→b→c
D.帶正電,運(yùn)動(dòng)方向c→b→a

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示,這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器
B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
C.離子從磁場(chǎng)中獲得能量
D.離子從電場(chǎng)中獲得能量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂直,現(xiàn)有一束帶電粒子(不計(jì)重力),以速度v0沿圖示方向恰能直線穿過(guò),正確的分析是(   )

A.如果讓平行板電容器左極板為正極,則帶電粒子必須從下向上以v0進(jìn)入該區(qū)域才能沿直線穿過(guò)
B.如果帶正電粒子以大于v0的速度沿v0方向射入該區(qū)域時(shí),其電勢(shì)能越來(lái)越小
C.如果帶負(fù)電粒子速度小于v0,仍沿v0方向射入該區(qū)域時(shí),其電勢(shì)能越來(lái)越大
D.無(wú)論帶正電還是帶負(fù)電的粒子,若從下向上以速度v0進(jìn)入該區(qū)域時(shí),其動(dòng)能都一定增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

有一段導(dǎo)線長(zhǎng)1cm,通過(guò)5A的電流,把它置于某磁場(chǎng)中時(shí),受到的磁場(chǎng)力0.1N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B不可能值為

A.1TB.5TC.2TD.2.5T

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

從太陽(yáng)或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子,這些高能粒子流到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來(lái)危害,但是由于地球周?chē)嬖诖艌?chǎng),地磁場(chǎng)能改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球上的生命起到保護(hù)作用,如圖所示,那么

A.地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用各處相同
B.地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最強(qiáng),赤道附近最弱
C.地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極最弱,赤道附近最強(qiáng)
D.地磁場(chǎng)會(huì)使沿地球赤道平面內(nèi)射來(lái)的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,∠A=60°,AO=a。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源,可以向紙面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子,粒子的比荷為,速度大小都為v0,且滿足,發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力作用),下列說(shuō)法正確的是

A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為a
B.粒子有可能打到A點(diǎn)
C.以θ=60°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
D.在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式知,磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(     )

A.隨著通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大
B.隨著IL乘積的減小而增大
C.隨著通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的增大而增大
D.跟F、I、L無(wú)關(guān)

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