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(14)如图所示的装置可测离子的比荷(荷质比)。离子源A产生初速度可忽略不计的正离子,被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,然后从O点垂直射入匀强偏转电场,能正好从HM极板上的小孔S射出,立即进入垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场区,最后打在水平放置的底片D1D2D点(底片右端D1紧靠小孔S)。已知HOdHS=2dDS=L,忽略粒子所受重力。

试求(1)偏转电场场强E的大小;

(2)离子的比荷。

解析:(1)在加速电场中,根据动能定理

                                 ①(1分)

在偏转电场中:横向位移                                      ②(1分)

运动时间                                                      ③(1分)

加速度                                                        ④(1分)

由①②③④得                                                 ⑤(2分)

    (2)离开偏转电场时,横向速度

                                      ⑥(1分)

偏向角的正切                                               ⑦(1分)

由②③⑥⑦得                                           ⑧(1分)

离开偏转电场时速度                                  ⑨(1分)

    在磁场中,由几何知识得圆运动半径

                                   ⑩(1分)

洛伦兹力提供向心力                                        (1分)

由⑨⑩得粒子的比荷                                   (2分)

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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

两个底面积都是S的圆桶,放在同一个水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示,已知水的密度是ρ,现把连接两桶的阀门打开,最后两桶水面高度相等,则在这个过程中重力做的功等于
1
4
ρgS(h1-h22
1
4
ρgS(h1-h22
,重力势能的变化量为
-
1
4
ρgS(h1-h22
-
1
4
ρgS(h1-h22

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科目:高中物理 来源: 题型:

一位同学设计了用打点计时器测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验,实验装置如图所示.长木板处于水平,装砂的小桶(砂量可调整)通过细线绕过定滑轮与木块相连接,细线的长度大于桌面的高度.用手突然推动木块后,木块拖动纸带(图中未画出纸带和打点计时器)沿水平木板运动,小桶与地面接触之后,木块在木板上继续运动一段距离而停下.在木块运动起来后,打开电源开关,打点计时器在纸带上打下一系列的点.改变小桶中的砂量,重复几次实验,得到几条纸带,选出其中的一条纸带,图中给出了纸带上前后两段所记录的打点情况.量出两段纸带上1、2、3、4、5各计数点到0的距离如下表所示,由这条纸带提供的数据,求:
(1)纸带上1-5读数点到0点的距离
(2)木块与长木板间的动摩擦因数.
(3)若纸带上从第一个点到最后一个点的距离是49.2cm,求纸带上这两个点之间应有多少个点?
单位:cm
1 2 3 4 5
前一段 4.8 9.6 14.4 19.2 24.0
后一段 3.96 7.44 10.44 12.96 15.00
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科目:高中物理 来源: 题型:038

冬、春季节降水量少,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高,水质受到影响.

14-34

  为了研究“咸潮”出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验装置.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图14-34甲所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水.安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图丙所示.

  他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300k的电压表,量程300A、内阻50的电流表,最大阻值为1k的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图丁坐标中包括坐标为(00)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.

  根据以上材料完成以下问题:

  (1)测量玻璃管内径时,应将图14-34乙中的游标卡尺的ABC三部分中的________与玻璃管内壁接触(填代号).

  (2)玻璃管的内径d=________mm

  (3)求水的电阻率多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字.)

  (4)图戊中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图丁数据的实物连接图.

  (5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________

 

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

冬、春季节降水量少,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高,水质受到影响.

14-34

  为了研究“咸潮”出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验装置.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图14-34甲所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水.安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图丙所示.

  他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300k的电压表,量程300A、内阻50的电流表,最大阻值为1k的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图丁坐标中包括坐标为(00)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.

  根据以上材料完成以下问题:

  (1)测量玻璃管内径时,应将图14-34乙中的游标卡尺的ABC三部分中的________与玻璃管内壁接触(填代号).

  (2)玻璃管的内径d=________mm

  (3)求水的电阻率多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字.)

  (4)图戊中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图丁数据的实物连接图.

  (5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(14分)冬、春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响。

    为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图13(a)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如图13(b)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图13(c)所示。

    他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。图14坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。

根据以上材料完成以下问题:

(1)测量玻璃管内径时,对应图13(b)中的游标卡尺中的ABC三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触(填代号);

(2)玻璃管的内径d多少mm;

(3)求水的电阻率ρ多大;(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)

(4)如图15中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图14数据的实物连接图;

(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至哪端。

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