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對具有相同動能的Q粒子和質子組成的粒子束,有可能把這兩種粒子分開的方法是(不計重力)( )
A.使粒子束穿過一勻強電場區(qū)域
B.使粒子束穿過一勻強磁場區(qū)域
C.使粒子束先后穿過兩個磁感應強度不同的勻強磁場區(qū)域
D.使粒子束穿過一相互正交的勻強電場與勻強磁場并存的區(qū)域
【答案】分析:粒子垂直向射入電場,做類平拋運動,推導出偏轉角與動能的關系式,分析偏轉角度的大。畠闪W哟怪鄙淙雱驈姶艌鲎鰟蛩賵A周運動,根據(jù)牛頓定律推導出半徑與動能的關系式,分析半徑的大小.
解答:解:A、設電場強度為E,電場的寬度為L,偏轉角為θ,粒子的初速度為v
則tanθ====
由題E、L、Ek相同,可見偏轉角度大的是α粒子.則兩個粒子可以分開.故A正確.
B,C設粒子的質量為m.電量為q,磁感應強度為B,速率為v,半徑為R,動能為Ek
則由牛頓第二定律得
qvB=m
得到R==
由題Ek、B相同,質子和α粒子相同,則粒子在磁場中運動的軌跡半徑R相同,不能分開.故BC錯誤.
D、使粒子束穿過一相互正交的勻強電場與勻強磁場并存的區(qū)域,由于兩個粒子的速率不同.若洛倫茲力與電場力平衡,則有qvB=qE,即有Bv=E.
則兩個粒子的受力不可能都平衡,能使它們分開.
故選AD.
點評:粒子在勻強磁場和勻強電場中運動研究方法不同:粒子在電場中做類平拋運動,運用運動的合成與分解的方法處理.粒子在磁場中做勻速圓周運動,根據(jù)洛倫茲力提供向心力由牛頓第二定律研究.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

【選做題】A.(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則在此過程中關于氣泡中的氣體,
下列說法正確的是
 
.(填寫選項前的字母)
(A)氣體分子間的作用力增大          (B)氣體分子的平均速率增大
(C)氣體分子的平均動能減小          (D)氣體組成的系統(tǒng)地熵增加
(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6J的功,則此過程中的氣泡
 
(填“吸收”或“放出”)的熱量是
 
J.氣泡到達湖面后,溫度上升的過程中,又對外界做了0.1J的功,同時吸收了0.3J的熱量,則此過程中,氣泡內氣體內能增加了
 
J
(3)已知氣泡內氣體的密度為1.29kg/m3,平均摩爾質量為0.29kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,取氣體分子的平均直徑為2×10-10m,若氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值.(結果保留以為有效數(shù)字)
B.(1)如圖甲所示,強強乘電梯速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c,強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡,則壯壯觀測到該光束的傳播速度為
 
.(填寫選項前的字母)
(A)0.4c           (B)0.5c
(C)0.9c             (D)1.0c
(2)在t=0時刻,質點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖乙所示.質點A振動的周期是
 
s;t=8s時,質點A的運動沿y軸的
 
方向(填“正”或“負”);質點B在波動的傳播方向上與A相距16m,已知波的傳播速度為2m/s,在t=9s時,質點B偏離平衡位置的位移是
 
cm
(3)圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片,照相機的鏡頭豎直向上.照片中,水利方運動館的景象呈限在半徑r=11cm的圓型范圍內,水面上的運動員手到腳的長度l=10cm,若已知水的折射率為n=
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,請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h,(結果保留兩位有效數(shù)字)
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C.在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出.中微子的性質十分特別,因此在實驗中很難探測.1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng),利用中微子與水中11H的核反應,間接地證實了中微子的存在.
(1)中微子與水中的11H發(fā)生核反應,產生中子(01n)和正電子(+10e),即中微子+11H→01n++10e可以判定,中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別是
 
.(填寫選項前的字母)
(A)0和0             (B)0和1        (C)1和 0       (D)1和1
(2)上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉變?yōu)閮蓚光子(γ),即+10e+-10e→2γ
已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏,反應中產生的每個光子的能量約為
 
J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋光子,原因是
 

(3)試通過分析比較,具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

對具有相同動能的Q粒子和質子組成的粒子束,有可能把這兩種粒子分開的方法是(不計重力)(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

下列說法中不正確的是( 。
A、具有相同動能的一個電子和一個質子,電子的德布羅意波長比質子小B、鈾核裂變過程中能夠發(fā)生鏈式反應的條件之一是它的體積不能小于其臨界體積C、核電站中的控制棒用的是鎘棒,核電對環(huán)境的污染比火電要小D、核力是強相互作用的一種表現(xiàn),是短程力,但核力在一定條件下可表現(xiàn)為斥力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

對具有相同動能的Q粒子和質子組成的粒子束,有可能把這兩種粒子分開的方法是(不計重力)(  )
A.使粒子束穿過一勻強電場區(qū)域
B.使粒子束穿過一勻強磁場區(qū)域
C.使粒子束先后穿過兩個磁感應強度不同的勻強磁場區(qū)域
D.使粒子束穿過一相互正交的勻強電場與勻強磁場并存的區(qū)域

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