电场方向向上,故选B、D.
6.ACD 【解析】 根据左手定则知:等离子体经过板间磁场上板积累正电荷,电势高,为正极板,A正确;根据Bqv=Eq.电动势ε=Ed=Bdv,但等离子体部分内阻不可忽略,故两板电压应比电动势稍小,B错误;等离子体克服电场力做功将其他形式转化为动能C正确;当外电路断开时,电场力与洛仑兹力平衡,故D正确;选ACD.
7.AD 【解析】 速度选择器在选择速度时根据平衡条件有Eq=Bqv,可得选择粒子速度v=①,当通过改变电量改变电场时用电场强度E∝σ来讨论,σ为电荷面密度,与1
板距离无关;当电量加倍而板间距离变为原来时,电场场强变为原来2倍,结合式可得A
2正确;同理B选项电场亦应变为原来2倍,但磁场磁感应强度亦变为原来2倍,故B错;在改变电压情况下改变电场应根据E=来讨论电场变化,与正对面积无关;电压变为2倍距离未变,故电场强度变为2倍,但磁场磁感应强度亦变为原来2倍,故C错;同理D选项正确.
8.(1) (2)x=
EBUdE0B0E0B0
2mL
qE【解析】 (1)能从速度选择器射出的离子满足qE0=qv0B0①;所以v0=②; 12
(2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动,则x=v0t③;L=at④;
2由牛顿第二定律得qE=ma⑤;由②③④⑤解得x=9.(1)(2)2πR2qU1
2mUE0B0
E0B0
2mLqE.
mRq 111?m?1+++…+??; 2qU?23n?
(3)不可以,原因见解析
12
【解析】 (1)粒子绕行第一圈电场做功一次,由动能定理:qU=mv1
2即第1次回到B板时的速度为:v1=2qUm
v21
绕行第1圈的过程中,由牛顿第二定律:qB1v1=m R1
得:B1=
R2mU q(2)粒子在每一圈的运动过程中,包括在AB板间加速过程和在磁场中圆周运动过程,在AB板间经历n次加速过程中,因为电场力大小相同,
故有:t1= tn= t总=t1+t2+t3+…+tn 由于每一圈速度不同,所以每一圈所需时间也不同 由第一问题计算可知,第1圈:v1=
2qUsv1svnm
第2圈:v2=第n圈:…vn=2×2qU
m2nqU
m则:第1圈:t1=2πR第2圈:t2=2πR第n圈:…tn=2πRm 2qUm
2×2qUm 2nqU111?m?1+++…+综上:绕行n圈过程中在磁场里运动的时间:t总=2πR?? 2qU?23n?
(3)不可以,因为这样粒子在A、B之间飞行时电场力做功qU使之加速,在A、B之外飞行时,电场又对其做功-qU使之减速,粒子绕行一圈,电场对其做的总功为零,能量不会增大.