鲁科版高三物理8.3带电粒子在复合场中的运动专项练习
随着社会生产的发展,大型化工厂已越来越多,环境污染也越来越严重.为减少环境污染,技术人员在排污管末端安装了如图8-3-16所示的流量计.该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )
图8-3-16
A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高 |
B.若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高 |
C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大 |
D.所测的污水流量Q与U成正比 |
如图8-3-17所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直.在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心,a、b、c、d、e为圆环上的五个点,a点为最高点,c点为最低点,bOd沿水平方向,e为ad弧的中点.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是( )
图8-3-17
A.小球能运动到c点,且此时所受洛伦兹力最大 |
B.小球能运动到e点,且此时所受洛伦兹力最小 |
C.小球从a点运动到b点,重力势能减小,电势能增大 |
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小 |
如图8-3-18所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力),以速度v0沿图示方向恰能直线穿过,则以下分析不正确的是( )
图8-3-18
A.如果让平行板电容器左极为正极,则带电粒子必须向上以v0进入该区域才能直线穿过 |
B.如果带电粒子以小于v0的速度沿v0方向射入该区域,其电势能越来越小 |
C.如果带负电粒子速度小于v0,仍沿v0方向射入该区域,其电势能越来越大 |
D.无论带正电还是带负电的粒子,若从下向上以速度v0进入该区域时,其动能都一定增加 |
如图8-3-19所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场.一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响.
图8-3-19
(1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示).