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12.如图所示,a、b是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,右边有一挡板,正中间开有一小孔d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在a、b两板间还存在着匀强电场E,从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力),这些正离子都沿直线运动到右侧,从d孔射出后分成3束,则下列判断正确的是(  )
A.这三束正离子的速度一定不相同B.这三束正离子的质量一定不相同
C.这三束正离子的电荷量一定不相同D.这三束正离子的比荷一定不相同

分析 离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB,所以v=$\frac{E}{B}$;三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同,根据r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$可知比荷一定不相同.根据洛伦兹力的方向可以判定电场力的方向从而判定电场的方向.

解答 解:A、3束离子在复合场中运动情况相同,即沿水平方向直线通过故有qE=qvB,所以v=$\frac{E}{B}$,故三束正离子的速度一定相同.故A错误.
BCD、3束离子在磁场中有qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,故r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$,由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同,故比荷一定不相同,然而正离子质量可能相同,电量也有可能相同,故BC错误,D正确.
故选:D.

点评 速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的,故速度选择器只能选择速度而不能选择电性.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.下列说法正确的是(  )
A.物体所受合外力越大,其动量变化越大
B.物体所受合外力越大,其动量变化越快
C.物体所受合外力的冲量越大,其动量越大
D.物体所受合外力的方向,与其动量方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,质量相同的A、B两小球用轻弹簧连接,A球另一端用轻质细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,A、B都保持静止,突然剪断细线的瞬间,A、B的加速度分别为(  )
A.都为0.5gB.0.5g和0C.0.5g和gD.g和0

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)线圈L1插入线圈L2后,闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将线圈L1迅速从线圈L2中拔出,电流计指针将向左偏转.(填“向左”“向右”或“不”)
(2)在线圈L1插入线圈L2,闭合开关后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向左偏转.(填“向左”“向右”或“不”)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B1=1T.位于纸面内的细直导线,长L=1m,通有I=1A的恒定电流.当导线与B1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的值,可能是(  )
A.0.25TB.0.5TC.1TD.2T

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.一带电荷量为+q,质量为m的滑块,沿固定的斜面匀速下滑,现加上一竖直向上的电场强度为E的匀强电场,如图所示,且qE<mg,对物体在斜面上的运动,以下说法中正确的是(  )
A.滑块仍沿斜面加速下滑
B.滑块将沿斜面减速下滑
C.加电场后,重力势能和电势能之和不变
D.加电场后,重力势能和电势能之和减小

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=2.0m,R是连在导轨一端的电阻,质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上,电压传感器与这部分装置相连.导轨所在空间有一磁感应强度B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场.从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的拉力,使其由静止开始沿导轨向左运动,电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中OA、BC段是直线,AB段是曲线.假设在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不变.导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计,导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好.不计电压传感器对电路的影响,取10m/s2.求:

(1)导体棒ab最大速vm的大小;
(2)在1.2s~2.4s的时间内,该装置总共产生的热量Q;
(3)导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值.(要求答案均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.从离地面H高处投出A、B、C三个小球,使A球自由下落,B球以速率v水平抛出,C球以速率2v水平抛出,设三个小球落地时间分别tA、tB、tC,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.tA<tB<tCB.tA>tB>tCC.tA<tB=tCD.tA=tB=tC

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.关于重力势能下列说法正确的是(  )
A.重力势能只由重物决定
B.重力势能不能有负值
C.重力势能是相对的
D.放在地面上的物体重力势能一定为零

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