15.如圖是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖.帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點初速度為零)后,進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動,最后分別打在感光板S上的x1、x2處.圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑,則( 。
A.若a與b有相同的質(zhì)量,則打在感光板上時,b的速度比a大
B.若a與b有相同的質(zhì)量,則a的電量比b的電量小
C.若a與b有相同的電量,則打在感光板上時,b的速度比a大
D.若a與b有相同的電量,則a的質(zhì)量比b的質(zhì)量小

分析 根據(jù)動能定理求出粒子出加速電場時的速度,通過洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出軌道半徑的關(guān)系式,從而比較a、b的電量和質(zhì)量的關(guān)系.

解答 解:粒子在電場中加速,由動能定理得:qU=$\frac{1}{2}$mv2,解得:v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$.
粒子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:r=$\frac{mv}{qB}$=$\sqrt{\frac{2mU}{q{B}^{2}}}$.
A、因為b的半徑大,a與b質(zhì)量相同,則b的電量小,根據(jù)v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$,知b的速度。蔄、B錯誤.
C、a與b有相同的電量,因為b的半徑大,則b的質(zhì)量大.故D正確,C錯誤.
故選:D.

點評 本題屬于帶電粒子在組合場中運動問題,電場中往往用動能求速度,磁場中圓周運動處理的基本方法是畫軌跡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,用兩根承受的最大拉力相等、長度不等的細(xì)線AO、BO懸掛一個中空鐵球,AO>BO,當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時,則(  )
A.AO先被拉斷B.BO先被拉斷
C.AO、BO同時被拉斷D.條件不足,無法判斷

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.列車在機車的牽引下沿平直鐵軌勻加速行駛,在50s內(nèi)速度由5.0m/s增加到15.0m/s.
(1)求列車的加速度大。
(2)若列車的質(zhì)量是1.0×106kg,機車對列車的牽引力是2.7×105N,求列車在運動中所受的阻力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,為一質(zhì)點沿半徑均為R的兩圓弧軌道由A經(jīng)B運動到C,則下列說法正確的是( 。
A.物體的位移等于4R,方向向東B.物體的位移等于2πR
C.物體的路程等于4R,方向向東D.物體的路程等于2πR

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10.以10m/s的速度行駛的汽車,緊急剎車后加速度大小是4.0m/s2.則
(1)汽車剎車后2s末的速度v.
(2)汽車剎車后3s內(nèi)的位移x.
(3)汽車停止前1s內(nèi)位移x.

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20.如圖所示,一均勻球放在傾角為α的光滑斜面和一光滑的擋板之間,擋板與斜面的夾角為θ設(shè)擋板對球的彈力為F1,斜面對球的彈力為F2,則當(dāng)θ逐漸減小到θ=α的過程中,下列說法正確的是( 。
A.F1先減小后增大B.F1先增大后減小C.F2先減小后不變D.F2增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,A與B兩個物體用輕繩相連后,跨過無摩擦的定滑輪,A物體在水平面上實線位置時處于靜止?fàn)顟B(tài),若將A物體向左移到虛線位置,仍然能夠處于靜止?fàn)顟B(tài),則A物體移動前后,作用于A物體上的力中增大的是( 。
A.地面對A的摩擦力B.地面對A的支持力C.繩子對A的拉力D.A受到的合力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗,圖(a)為實驗裝置簡圖.

①保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖(c)、(d)所示.圖(c)中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲偏離了原來的直線,其主要原因是:砂和砂桶的質(zhì)量沒有遠小于車的質(zhì)量.
圖(d)中的圖線不通過原點,其主要原因是:實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
②如圖e所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點),距離如圖,其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm.則打C點時小車的速度為1.24m/s;加速度為6.22m/s2.(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形的abcd,頂點a、c處分別固定一個正點電荷,電荷量相等,如圖所示.若將一個帶負(fù)電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復(fù)運動.粒子從b點運動到d點的過程中(  )
A.先勻加速運動再勻減速運動B.電勢先從高到低再從低到高
C.電勢能與機械能之和先增大后減小D.電勢能先減小,后增大

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同步練習(xí)冊答案