专题跟踪检测(十七)带电粒子在电磁场中运动与现代科技的结合一、选择题(第1~5题为单项选择题,第6~9题为多项选择题)1
(2017·皋宁联考)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具
图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子(可认为初速度为零),从狭缝S1进入电压为U的加速电场区加速后,再通过狭缝S2,从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场
现在MN上的F点(图中未画出)接收到该粒子,且GF=R
则该粒子的比荷为(粒子的重力忽略不计)()A
解析:选C粒子运动轨迹如图所示
设粒子被加速后获得的速度为v,由动能定理有:qU=mv2,由几何关系可得,粒子在磁场中做圆周运动的偏转角θ=60°,则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=,又Bqv=m,解得=,故C正确
(2017·江都区模拟)如图所示,一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板,为了使电子束沿入射方向做直线运动,可采用的方法是()A.将滑动变阻器滑动头P向右滑动B.将滑动变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大解析:选D根据题图可知:A极板带正电,B极板带负电,所以电子束受到电场力的方向向上,大小F电=Ee=,洛伦兹力方向向下,F=Bev,电子束向上偏,说明电场力大于洛伦兹力,要使电子束沿射入方向做直线运动,则要电场力等于洛伦兹力,所以要减小电场力
将滑动变阻器滑动头P向右或向左移动时,电容器两端电压不变,电场力不变,故A、B错误;将极板间距离适当减小时,F电增大,不满足要求,故C错误;将极板间距离适当增大时,F电减小,满足要求,故D正确
(2017·崇州模拟)如图所示,两竖直平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场,电场的场强为E、方向水平向左,磁场的磁感应强度为B、方向