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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)
A.可使电场强度增强
B.可使磁感应强度增强
C.可使粒子带电性质改变(如正变负)
D.可使粒子射入时的动能增大

答案
A
解析

试题分析:无论粒子带何种电荷,由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的,而动能减少说明电场力做了负功,即电场力小于洛伦兹力,粒子向洛伦兹力的方向偏转了.所以要使动能增大,必然减小磁场力或增大电场力.
增加电场强度即增大电场力,使粒子向电场力方向偏转,这样电场力做正功,所以动能会增大.选项A正确.增大磁感应强度即增大了洛伦兹力,不符合上面的分析.选项B错误.改变电性,两力同时反向,磁场力仍大于电场力,所以粒子动能仍会减少.选项C错误.增大速度,则磁场力增大而电场力不变,动能更会减少.选项D错误.
点评:该题是速度选择器一类的题,在速度选择器中,粒子的受力特点:同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用;粒子能匀速通过选择器的条件:电场力和洛伦兹力平衡,即,只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器.若粒子受到的电场力和磁场力不平衡时,粒子将发生偏转:电场力大于洛伦兹力时,粒子向电场力方向偏转,此时电场力做正功,电势能转化为动能;电场力小于洛伦兹力时,粒子将向洛伦兹力反向偏转,电场力做负功,动能转化为电势能.
核心考点
试题【如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中放一光滑的足够长的斜面,倾斜角为30°,并固定在水平面上,电场强度为E,磁感应强度为B,质量为m,电量为+q的小球,静止在斜面的顶端,这时小球对斜面的正压力为零,若迅速地把电场方向改变为竖直向下,则小球能在斜面上滑多远?
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质谱仪的工作原理图如图所示,A为粒子加速器,加速电压为U1;M为速度选择器,两板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度为B1,两板间距离为d;N为偏转分离器,内部有与纸面垂直的匀强磁场,磁感应强度为B2.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子由静止经加速器加速后,恰能通过速度选择器,进入分离器后做圆周运动,并打到感光板P上.不计重力,求:

(1)粒子经粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度选择器M两板间的电压U2.
(2)粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径R.
(3)某同学提出在其他条件不变的情况下,只减小加速电压U1,就可以使粒子在偏转分离器N的磁场中做圆周运动的半径减小.试分析他的说法是否正确.
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如图为回旋加速器的装置图,D型盒的两底边分别为a、b,且相距很近,忽略粒子在其间的运动时间,设D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,质量为m带电量为q的正电荷在a的中点从静止释放,求:

(1)带电粒子出回旋加速器时的动能
(2)从带电粒子开始运动开始计时,画出Uab一个周期内随时间t变化的图像(横轴用已知量标出)
(3)如果ab间的电压值始终保持为U,带电粒子从静止开始运动到出加速器所用的时间
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如图所示,虚线 1ll2将无重力场的空间分成三个区域, I 区内存在水平向右的匀强电场 E和垂直纸面向里的匀强磁场 Bl , Ⅱ区内以水平线 CO 为分界,上方存在着竖直向上的匀强电场E2,下方存在着竖直向下的匀强电场E3 Ⅲ 区内存在以l2为左边界、右边无界的垂直纸面向里的匀强磁场B2,在 I 区内有一段粗糙、长为 L 的水平放置塑料直管道 AC ,一可视为质点的带正电小球(直径比管内径略小)的质量为 m 、带电量为 q ,现将小球从管道内 A 处由静止释放,运动至管道内离 A 点距离为 L0的 B 点处时达到稳定速度 v0,后进入 Ⅱ 区向下偏转,从边界l2上的 D 点进入Ⅲ 区,此时速度方向与水平方向的夹角为β,最后小球恰能无碰撞的从 C处进入管道.

已知qm=" 0" . 01C/kg, E1=" l00N" / C ,E2=E3=300N / C ,β= 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球与管道间动摩擦因素为μ=0.1’求:
(1) 小球在管道内运动的稳定速度v0值;
(2)  Ⅲ区内匀强磁场 B2的值;
(3) 从 A 处开始至从C 处进入管道的过程中,小球的运动时间t
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如图所示,细线拴一带负电的小球在竖直向下的匀强电场中运动。假设小球所受的电场力qE与重力G的大小关系为qE=G,且小球运动到最低点a处的速率为va,运动到最高点b处的速率为vb,则va与vb的关系为(   )
A.va>vbB.va=vb
C.va<vbD.条件不足,无法确定

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