如圖所示,帶電粒子以水平速度垂直進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中,穿出電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則粒子的徑跡、的大小關(guān)系為:(    )
A.要使粒子能沿直線運(yùn)動(dòng),正電荷應(yīng)從左邊射入,負(fù)電荷應(yīng)從右邊射入
B.當(dāng)時(shí),粒子沿直線運(yùn)動(dòng),且
C.當(dāng)時(shí),粒子沿曲線運(yùn)動(dòng),且
D.當(dāng)時(shí),粒子將向上運(yùn)動(dòng)
BC
分析:粒子進(jìn)入后,受到電場(chǎng)力和洛倫茲力共同作用.不論粒子帶正電還是負(fù)電,要沿直線通過(guò)該復(fù)合場(chǎng),洛倫茲力和電場(chǎng)力應(yīng)等大反向,必有:qE=Bqv0,解得 .
解答:解:A、若是正電荷,從左端進(jìn)入復(fù)合場(chǎng),則洛倫茲力向上,電場(chǎng)力向下.如電場(chǎng)力與洛倫茲力等大,則能沿直線通過(guò);若是負(fù)電荷,從左端進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)洛倫茲力向下,電場(chǎng)力向上,若等大則也可以沿直線通過(guò).故A錯(cuò)誤.
B、如粒子沿直線通過(guò),電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向,由有qE=Bqv0,即.所以當(dāng)沿直線穿過(guò),又因?yàn)樵趶?fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力不做功,粒子沿電場(chǎng)方向無(wú)位移,故電場(chǎng)力也不做功,故v=v0,故B正確.
C、當(dāng),洛倫茲力小于電場(chǎng)力,正電荷粒子會(huì)向上偏,即沿電場(chǎng)方向上有位移.電場(chǎng)力對(duì)離子做正功,所以v>v0,故C正確.
D、當(dāng)時(shí),洛倫茲力大于電場(chǎng)力,粒子將向下運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.
故答案為:BC
點(diǎn)評(píng):該題模型是“速度選擇器”,并考查動(dòng)能定理,難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一質(zhì)量為M =" 0.8" kg的中空的、粗細(xì)均勻的、足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)管,其內(nèi)表面粗糙、外表面光滑;有一質(zhì)量為m =" 0.2" kg、電荷量為q =" 0.1" C的帶正電小滑塊以水平向右的速度進(jìn)入管內(nèi),如圖甲。細(xì)管置于光滑的水平地面上,細(xì)管的空間能讓滑塊順利地滑進(jìn)去,示意圖如圖乙。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊的電荷量保持不變?臻g中存在垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B =" 1.0" T。(取水平向右為正方向,g =" 10" m/s2
(1)滑塊以v0 = 10 m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi),則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?
(2)滑塊最終的穩(wěn)定速度vt取決于滑塊進(jìn)入細(xì)管時(shí)的初速度v0,請(qǐng)以滑塊的初速度v0為橫坐標(biāo)、滑塊最終穩(wěn)定時(shí)的速度vt 為縱坐標(biāo),在丙圖中畫出滑塊的vtv0圖象(只需畫出v0的取值范圍在0至60 m/s的圖象)。
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

右邊兩圖中電容器的電容都是C=4×10-6F,電感都是L=9×10-4H,左圖中電鍵K先接a,充電結(jié)束后將K扳到b;右圖中電鍵K先閉合,穩(wěn)定后斷開(kāi)。兩圖中LC回路從振蕩開(kāi)始,經(jīng)過(guò)t=3.14×10-4s,此時(shí)刻:C1的上極板正在____電(充電還是放電),帶_____電(正電還是負(fù)電);L2中的電流方向向____(左還是右),磁場(chǎng)能正在_____(增大還是減。。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在 xOy 平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在第四象限內(nèi)存在方向沿-y 方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為 E 的勻強(qiáng)電場(chǎng).從 y 軸上坐標(biāo)為(0,a)的 P 點(diǎn)向磁場(chǎng)區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子,速度方向范圍是與+y 方向成30º-150º角,且在 xOy 平面內(nèi)。結(jié)果所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到 x 軸上,然后進(jìn)入第四象限內(nèi)的正交電磁場(chǎng)區(qū).已知帶電粒子電量為+q,質(zhì)量為 m,粒子重力不計(jì).
(1)所有通過(guò)第一象限磁場(chǎng)區(qū)的粒子中,求粒子經(jīng)歷的最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間的比值;
(2)求粒子打到 x 軸上的范圍;
(3)從 x 軸上 x =" a" 點(diǎn)射入第四象限的粒子穿過(guò)正交電磁場(chǎng)后從 y 軸上 y =-b 的 Q 點(diǎn)射出電磁場(chǎng),求該粒子射出電磁場(chǎng)時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y﹥0的空間存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y﹤0的空間存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)重力),從y軸上P(0,b)點(diǎn)平行于x軸的初速度v0射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)x軸上的N(2b,0)點(diǎn)。

求:(1)粒子經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向。
(2)已知粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將質(zhì)子和α粒子(He原子核)混合,以幾乎為零的速度注入一平板電容器使之加速,射出的粒子束讓其垂直射入具有一定寬度的磁場(chǎng),結(jié)果兩種粒子都從磁場(chǎng)另一平行邊界射出,且其中一束剛好能穿越磁場(chǎng)。不考慮重力和粒子間相互的影響,以下說(shuō)法正確的有(     )
A.剛好穿越磁場(chǎng)的為α粒子
B.兩種粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C.若將磁場(chǎng)寬度加倍仍然有粒子可以穿越磁場(chǎng)
D.若將加速電壓減半則粒子將都不可能穿越磁場(chǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,大量質(zhì)量為、電量為的帶電粒子(不計(jì)重力),由靜止開(kāi)始經(jīng)電場(chǎng)加速后沿水平方向從P點(diǎn)進(jìn)入的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)各粒子之間的作用力。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)的兩邊界線豎直且上下足夠長(zhǎng),寬度為;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)加速電場(chǎng)的電壓為時(shí),粒子剛好能從磁場(chǎng)的右邊界穿過(guò),求
(2)若在P點(diǎn)加一個(gè)速度散射器(可使粒子速度方向變化,而不改變速度大。沽W訌腜點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng),為使磁場(chǎng)右邊界有粒子射出,加速電壓至少應(yīng)為多大?
(3)在有速度散射器的情況下,將加速電壓調(diào)為,則穿過(guò)磁場(chǎng)的粒子中,穿越磁場(chǎng)的最短時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100 kW,發(fā)電機(jī)的電壓為250V。通過(guò)升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電,輸電線總電阻為8Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制為5 KW。請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。為此,請(qǐng)你計(jì)算:
(1)降壓變壓器輸出的電流是多少?輸電線上通過(guò)的電流是多少?
(2)輸電線上損失的電壓是多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?
(3)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,場(chǎng)區(qū)寬度為L(zhǎng),緊挨著電場(chǎng)的是垂直紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B,三個(gè)場(chǎng)的豎直方向均足夠長(zhǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子,其重力不計(jì),從電場(chǎng)的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)人磁場(chǎng),穿過(guò)中間磁場(chǎng)所用的時(shí)間t0=,進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回到電場(chǎng)的邊界MN上的某一點(diǎn)b,途中虛線為場(chǎng)區(qū)的分界面。求:
(1)中間場(chǎng)區(qū)的寬度d;
(2)粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)當(dāng)粒子第n次返回電場(chǎng)的MN邊界時(shí)與出發(fā)點(diǎn)之間的距離Sn。

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