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如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图.速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外.在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中,若m=m<m=m,V<V=V<V,在不计重力的情况下,则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是(  )
分析:粒子通过速度选择器,只有满足qvB=qE,即速度满足v=
E
B
,才能通过速度选择器.当粒子的速度大于
E
B
,洛伦兹力大于电场力,粒子向上偏转,当粒子的速度小于
E
B
,洛伦兹力小于电场力,粒子向下偏转.通过速度选择器进入磁场的粒子,根据qvB=m
v2
R
,比较轨道半径即可知打在哪一点.
解答:解:四种粒子,只有两个粒子通过速度选择器,只有速度满足v=
E
B
,才能通过速度选择器.所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙,根据qvB=m
v2
R
,R=
mv
qB
,乙的质量小于丙的质量,所以乙的半径小于丙的半径,则乙打在P3点,丙打在P4点.
甲的速度小于乙的速度,即小于
E
B
,洛伦兹力小于电场力,粒子向下偏转,打在P1点.丁的速度大于乙的速度,即大于
E
B
,洛伦兹力大于电场力,粒子向上偏转,打在P2点.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:解决本题的关键知道只有速度满足v=
E
B
,粒子才能通过速度选择器.以及知道根据qvB=m
v2
R
,比较出轨道半径的大小.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图.速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外.在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中,若m=m<m=m,v<v=v<v,在不计重力的情况下,则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图.速度选择器中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外.在S处有甲、乙、丙三个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中,若v<v=v,m=m<m,在不计重力的情况下,则分别打在P1、P2、P3三点的离子分别是(  )
A、甲丙乙B、甲乙丙C、丙乙甲D、甲丙乙

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1

入射到速度选择器中,若m=m<m=m,υ,在不计重力的情况下,则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是(    )

A.甲、乙、丙、丁      B.甲、丁、乙、丙

C.丙、丁、乙、甲      D.甲、乙、丁、丙

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014黑龙江双鸭山市高二上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于EB1入射到速度选择器中,若m=m<m=mv<v=v<v,在不计重力的情况下,则分别打在P1P2P3P4四点的离子分别是(??? )

A.甲、乙、丙、丁   ???????????    B.甲、丁、乙、丙

C.丙、丁、乙、甲    ???????????   D.甲、乙、丁、丙

 

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