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4.如圖所示,水平放置的帶電平行金屬板間有一垂直紙面向里的勻強磁場,某帶電粒子平行與極板從左端中點O點以初速度v0射入板間,沿水平虛線在O′處離開磁場,若帶電粒子所受重力可忽略不計,下列判斷正確的是(  )
A.上極板一定帶正電
B.若粒子在O點由靜止釋放,且仍從O′處離開磁場,則粒子最大速度為2v0
C.只增加粒子帶電量,粒子將不能沿水平虛線離開磁場
D.只增加粒子速度,粒子離開磁場時速度可能不變

分析 粒子受到向上的洛倫茲力和向下的電場力,二力平衡時粒子沿直線運動,當二力不平衡時,粒子做曲線運動,由公式qv0B=qE,電量與電性不會影響粒子的運動性質,只有當運動方向相反時,才不會做直線運動,從而即可求解.

解答 解:某帶電粒子平行與極板從左端中點O點以初速度v0射入板間,沿水平虛線在O′處離開磁場,根據左手定則判斷可知,若粒子受的洛倫茲力與電場力二力平衡,應該有:qv0B=qE,即v0B=E,
A、根據磁場方向,若是正電荷,由左手定則可知,受到的洛倫茲力方向向上,那么電場力向下,則上極帶正電,若是負電荷,則洛倫茲力向下,電場力向上,上極仍帶正電,故A正確.
B、若粒子在O點由靜止釋放,只受到電場力向下,不會從O′處離開磁場,故B錯誤.
C、若只增加粒子帶電量,根據平衡條件得:qv0B=qE,即v0B=E,該等式與離子的電荷量無關,所以粒子仍沿直線運動,故C錯誤.
D、若只增加粒子的速度,由f=qv0B>qE,電場力做負功,則粒子離開磁場時速度減小,故D錯誤.
故選:A.

點評 本題考查了利用質譜儀進行粒子選擇原理,只要對粒子進行正確的受力分析即可解決此類問題,注意掌握粒子做直線運動,一定是勻速直線運動,且粒子的電量與電性均不會影響運動性質.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.小明家住26層,他放學后,乘坐電梯從1層直達26層.假設電梯剛啟動時做加速直線運動,中間一段做勻速直線運動,最后一段時間做減速直線運動.在電梯從1層直達26層的過程中,下列說法中正確的是(  )
A.電梯剛啟動時,小明處于超重狀態
B.電梯剛啟動時,電梯地板對小明的支持力大于小明受到的重力
C.電梯上升的過程中,小明一直處于超重狀態
D.小明的速度方向發生了變化

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,矩形線圈abcd在磁感應強度為B=$\frac{\sqrt{2}}{16π}$T的勻強磁場中繞垂直于磁場的dc邊勻速轉動,轉動的角速度ω=100πrad/s.線圈的匝數N=100,邊長ab=0.2m,ad=0.4m,電阻不計,理想變壓器的原副線圈的匝數之比是2:1,一只理想二極管和一個阻值為25Ω的電阻串聯在副線圈上,則下列說法正確的是(  )
A.該矩形線圈產生的交流電的峰值為50V
B.交流電壓表的示數為50V
C.1min內電阻R上產生的熱量為7.5×102J
D.減小電阻R的值,交流電流表示數變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.質量為m的帶正電小球由空中某點自由下落,下落高度h后在整個空間加上豎直向上的勻強電場,再經過相同時間小球又回到原出發點,不計空氣阻力,且整個運動過程中小球從未落地,重力加速度為g,則(  )
A.從加電場開始到小球返回原出發點的過程中,小球電勢能減少了mgh
B.從加電場開始到小球下落最低點的過程中,小球動能減少了mgh
C.從開始下落到小球運動至最低點的過程中,小球重力勢能減少了$\frac{5}{3}$mgh
D.小球返回原出發點時的速度大小為$\sqrt{7gh}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示為真空中某一點電荷Q產生的電場中a、b兩點的電場強度方向,其中a點處的電場強度大小Ea=E0,b點處的電場強度大小Eb=3E0,且Ea、Eb間的夾角大于90°,一帶負電的檢驗電荷q在場中由a運動到b,則(  )
A.a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra:rb=3:1
B.a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra:rb=$\sqrt{3}$:1
C.a、b兩點處的電勢的大小關系為φa>φb
D.檢驗電荷q沿直線從a移到b的過程中,電勢能先減小后增大

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9.如圖所示,帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置,M、N為板間同一電場線上的兩點,一帶電粒子(不計重力)以速度vM經過M點在電場線上向下運動,且未與下板接觸,一段時間后,粒子以速度vN折回N點,則(  )
A.粒子在M點的電勢能一定比在N點的大
B.粒子受電場力的方向一定由M指向N
C.粒子在M點的速度一定比在N點的大
D.粒子在M點的加速度與N點的加速度方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,在傾角θ=37°的粗糙斜面上,放置一輕彈簧,彈簧下端固定,上端放一可看作質點的小球(不連結).推動小球,使彈簧壓縮到O點,然后由靜止釋放,小球可沿斜面上升到最高點P.以O點為坐標原點和重力勢能零點,沿斜面向上為正方向.在小球由O到P的運動過程中,其速度v、加速度a、機械能E以及彈簧彈性勢能EpT,隨時間或位移變化的圖象,可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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13.如圖甲所示,一圖定的鉅形導體框abcd豎直放置,線圈的兩端M,N接一零刻度在左側的理想直流電壓表,線圈內有一垂直紙面向外的均勻分布的磁場,線圈中的磁通量按圖乙所示規律變化,下列說法正確的是(  )
A.測電壓時電壓表“+”接線柱接N端
B.M端的電勢高于N端的電勢
C.在0~0.4s時間內磁通量的變化量為0.3Wb
D.電壓表讀數為0.25V

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一種供實驗使用的小型電池標電壓為9V,內阻約為40Ω,電池允許最大輸出電流為50mA,為了測定這個電池的電動勢和內阻,用圖1所示電路進行測量(圖中電壓表內阻很大,可不考慮它對測量的影響),R為電阻箱,阻值范圍為0~9999Ω,R0是保護電阻.
(1)實驗室里備用的定值電阻有以下幾種規格:
A.10Ω,5W   B.150Ω,0.5W   C.800Ω,0.25W    D.1.2kΩ,1W   
實驗時,R0應選用B較好.
(2)在實驗中當電阻箱調到圖2所示位置后,閉合開關S,電壓表示數9.0V,變阻箱此時電阻為750Ω,電路中流過電阻箱的電流為10mA.
(3)斷開開關,調整電阻箱阻值,再閉合開關,讀取電壓表示數,多次測量后,做出如圖3所示圖線,則該電池電動勢E=9.5V,內阻r=50Ω.

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