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19.如图所示,显微镜中常用一种静电透镜,它可以把带电粒子(不计重力)聚集在中心轴上某点.其中K为平板电极,G为中央带圆孔的另一平行金属板,图中实线为两板附近等势线.K板右侧附近有一放射源,可以向右放射平行于轴线的粒子束.则(  )
A.该装置既可以使电子汇聚,也可以使质子汇聚
B.被汇聚的粒子电势能增加
C.被汇聚的粒子动能增加
D.速度相同的不同种粒子,不能被汇聚于同一点

分析 根据等势线画出电场线分布,再结合曲线运动条件,及运动与力的关系,即可确定正、负电粒子的运动情况,及电场力做功的正负,从而判定电势能与动能的变化情况;最后根据运动轨道的半径公式,即可确定不同粒子,是否会聚同一点.

解答 解:A、根据题意可知,若粒子带正电,则受到电场力与电场线切线方向相同,结合速度方向,可得,正电粒子如图绿线运动轨迹,即发散;若粒子带负电,则受到电场力与电场线切线方向相反,因此负电粒子如图蓝线运动轨迹,即会聚,故A错误;

B、由上分析可知,被汇聚的粒子,带负电,则电场力做负功,电势能增大,动能减小,故B正确,C错误;
D、根据半径公式r=$\frac{mv}{Bq}$,可知,速度相同的不同种粒子,它们的半径不同,因此不能被汇聚于同一点,故D正确;
故选:BD.

点评 考查电场线与等势面垂直,掌握运动与力的关系来确定粒子的运动轨迹,理解电场力做功与电势能的变化,及动能变化的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,LC振荡电路中,自感系数为L,电容为C.现将K由接触点1转到2,至少再经过多长时间电路中的磁场能达到最大(  )
A.$\frac{π}{4\sqrt{LC}}$B.$\frac{π}{2}\sqrt{LC}$C.$\frac{π}{\sqrt{LC}}$D.2π$\sqrt{LC}$

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10.如图所示,物体用光滑钩子悬挂在轻绳上,轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点.E点高于F点.系统处于静止状态.若移动两竖直杆,使两杆之间距离变大,E、F相对于竖直杆的位置不变,系统仍处于平衡状态.则(  )
A.两圆环受到竖直杆的弹力均不变B.轻绳张力变小
C.两圆环所受摩擦力均变大D.两圆环所受摩擦力均不变

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,一颗极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,忽略地球自转的影响.由以上条件可以求出(  )
A.卫星运行的周期B.卫星距地面的高度
C.卫星的质量D.地球的质量

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0.在t=0时刻将一个质量为m、电量为-q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t=$\frac{T_0}{2}$时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)

(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板距离d.
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻第二次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.一额定功率为0.01W的电阻Rx,其阻值不详,用欧姆表粗测其阻值结果如图甲所示(选择电阻档“×1K”).某实验小组选择合适的器材,设计了如图乙所示的电路,较精确地测定了电阻Rx的阻值,其中部分待选器材如下:
A.电流表A1,量程0~300μA,内阻为150Ω  B.电流表A2,量程0~10mA,内阻为5Ω
C.干电池两节,每节电动势为1.5V   D.直流稳压电源,输出电压24V.额定电流0.5A

试回答以下问题:
(1)欧姆表测得的电阻值约为40kΩ;
(2)实验中电源应选择D;(填器材前方选项代号)
(3)若实验中测得电流表A1示数为250μA,电流表A2示数为7.5mA.电阻箱R示数为1340Ω.则待测电阻测量值为Rx=40200Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.如图所示,足够深的水池中,有一个木球A与一个空心铁球B,质量分别为m、M,体积相同,由一根不可伸长的细线相连.开始时用手托住A,松手使A从O点开始由静止下落,加速度大小为a,经过一段时间,A经过P点,此时细线断开,又经过相同时间,A恰好经过OP的中点(忽略水的阻力),下列说法正确的是(  )
A.细线断开后,A处于失重状态
B.A受到的浮力大小F=$\frac{(m+M)}{2}$(g-a)
C.细线断开后,A球的加速度大小为$\frac{5}{2}$a
D.细线断开前,张力大小为FT=$\frac{(m+M)}{2}$(g-a)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.将硬导线中间一段折成半圆形,使其半径为R,让它在磁感应强度为B、方向如图所示的磁场中绕轴MN匀速转动,转速为n,导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分电阻不计,则灯泡的电阻为$\frac{{(π}^{2}{R}^{2}nB)^{2}}{2P}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图所示,探测线圈与冲击电流计G串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,“冲击电流计”测出通过线圈导线的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为(  )
A.$\frac{qR}{S}$B.$\frac{qR}{2nS}$C.$\frac{qR}{nS}$D.$\frac{qR}{2S}$

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