带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示出粒子的径迹,这是云室的原理,如图是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中oa、ob、oc、od是从O点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是( )
| A. | 四种粒子都带正电 | B. | 四种粒子都带负电 |
| C. | 打到a、b点的粒子带负电 | D. | 打到c、d点的粒子带负电 |
考点:
带电粒子在匀强磁场中的运动.版权所有
分析:
根据左手定则:将左手掌摊平,让磁力线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向.但须注意,运动电荷是正的,大拇指的指向即为洛伦兹力的方向;对负电荷应用左手定则的方法是,用四指表示负电荷运动的反方向,那么大拇指的指向就是洛伦兹力方向.
解答:
解:ab两粒子向上偏转即受到的洛伦兹力向上,磁场向外所以此时四指的方向应当水平向左,即四指的指向与两粒子运动方向相反,所以ab两粒子带负电;
cd两粒子向下偏转即受到的洛伦兹力向下,磁场向外所以此时四指的方向应当水平向右,即四指的指向与两粒子运动方向相相同,所以cd两粒子带正电;
故C正确.
故选:C.
点评:
应当灵活应用左手定则判断洛伦兹力方向,或者已知洛伦兹力方向判断电荷的电性或运动方向.
质谱仪:
具有相同核电荷数而不同质量数的原子互称同位素,质谱仪是分离各种元素的同位素并测量它们质量的仪器,它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成,它的结构原理如图所示。
如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的正离子(所受重力不计)。离子出来时速度很小(可忽略不计),经过电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,经过半个周期到达记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处的距离为L,则
联立求解得。
因此,只要知道q、B、L与U,就可计算出带电粒子的质量m。
速度选择器:
(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直,这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器,如图所示。
(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是,即
,与带电粒子的质量,所带电荷的正负、电荷量均无关,只与速度有关。
(3)若,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,粒子动能增加;
,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少。
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