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高中 | 洛伦兹力题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第三章 磁场
3.5 运动电荷在磁场中受到的力
洛伦兹力
关于洛伦兹力的应用,下列说法正确的是$(\qquad)$
图$a$速度选择器中筛选出的粒子沿着$PQ$做匀加速直线运动
","图$b$回旋加速器接入的工作电源是直流电
","图$c$是质谱仪的主要原理图,其中$\\rm _{1}^{1}H$、$\\rm _{1}^{2}H$、$\\rm _{1}^{3}H$在磁场中偏转半径最大的是$\\rm _{1}^{3}H$
","图$d$是磁流体发电机,将一束等离子体喷入磁场,$A$、$B$间会产生电压,且$A$板电势高
"]$\rm A$.图$a$速度选择器中粒子所受洛伦兹力和电场力等大反向时则会被筛选出来,筛选出的粒子沿着$PQ$做匀速直线运动,故$\rm A$错误;
$\rm B$.图$b$回旋加速器接入的工作电源是交流电,交流电的周期与粒子在磁场中做圆周运动的周期相等,故$\rm B$错误;
$\rm C$.粒子在加速电场中有$Uq=\dfrac{1}{2}mv^{2}$
在磁场中轨迹半径$r=\dfrac{mv}{qB}$
解得$r=\dfrac{1}{B}\sqrt{\dfrac{2mU}{q}}$
可知比荷$\left(\dfrac{q}{m}\right)$ 越小,半径越大,所偏转半径最大的是$\rm _{1}^{3}H$,故$\rm C$正确;
$\rm D$.等离子体喷入磁场由左手定则可知正离子偏向$B$板,负离子偏向$A$板,$A$、$B$间会产生电压,且$B$板电势高,故$\rm D$错误。
故选:$\rm C$。
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