A.穿出位置一定在O′点下方
B.穿出位置一定在O′点上方
C.运动时,在电场中的电势能一定减小
D.在电场中运动时,动能一定减小
答案:C
解析:
a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动,则该粒子一定做匀速直线运动,故对粒子a有:Bqv=Eq 即只要满足E =Bv无论粒子带正电还是负电,粒子都可以沿直线穿出复合场区,当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从O′点的上方或下方穿出,故AB错误;粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛的运动,电场力做正功,其电势能减小,动能增大,故C项正确D项错误。
2、(广东)图9是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
答案:ABC
解析:
由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,电场力水平向右,洛伦兹力水平向左,如图所示,因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确;经过速度选择器时满足qE=qvB,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B,带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有
,可见当v相同时,
,所以可以用来区分同位素,且R越大,比荷就越大,D错误。
3、(广东)发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )
A.洛伦兹 B.库仑
C.法拉第 D.奥斯特
答案:B
解析:
发现电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特。而法拉第是发现了电磁感应现象。
4、(广东)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是( )
A.洛伦兹力对带电粒子做功
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
答案:B
解析:
根据洛伦兹力的特点, 洛伦兹力对带电粒子不做功,A错,B对。根据F=qvB,可知大小与速度有关,洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小。