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    4．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N、P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片MO，由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是（　　）
    A．从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等
    B．从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等
    C．打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等
    D．打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小

    分析 带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动；后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动；最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动；根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可．

    解答 解：A、直线加速过程，根据动能定理，有：
    qU=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$        ①
    电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：
    qE=m$\frac{{v}^{2}}{R}$ ②
    磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：
    qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$ ③
    A、由①②解得：
    v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}+{v}_{0}^{2}}$ ④
    R=$\frac{2qU+m{v}_{0}^{2}}{qE}$ ⑤
    由⑤式，只要满足R=$\frac{2qU+m{v}_{0}^{2}}{qE}$，所有粒子都可以在弧形电场区通过；
    由④式，比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小不一定相同，故A错误；
    B、由①式，从小孔S进入磁场的粒子动能为qU，故不同电量的粒子的动能不同，故B错误；
    C、由③④解得：r=$\frac{m}{Bq}\sqrt{\frac{2qU}{m}+{v}_{0}^{2}}$，打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等；
    由④式，比荷相同，故粒子的速度相同，故C正确；
    D、由③④解得：r=$\frac{m}{Bq}\sqrt{\frac{2qU}{m}+{v}_{0}^{2}}$，故打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，故D正确；
    故选：CD．

    点评 本题关键是明确粒子的运动规律，然后分阶段根据动能定理和牛顿第二定律列式分析．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．下列运动的物体处于超重状态的是（　　）
    A．飞行员打开降落伞减速下降时
    B．自行车运动员骑过拱桥顶端时
    C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时
    D．宇航员在空间站中向上飘移时

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（　　）
    A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
    B．紫外线能促使体内维生素D的合成
    C．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红外线
    D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某实验小组利用图1的装置探究加速度与力的关系．为了增加实验的可信度，他们的正确安装实验装置并平衡摩擦力后，通过小车上增加砝码改变小车的总质量进行了三次实验，并用计算机软件拟合出三条过原点的a-F图线．回答下列问题：

    （1）由三条图线任意一条均可知：小车的质量一定时，a与F成正比；（选填“成正比”、“成反比”或“无确定关系”）
    （2）三条图线中，对应小车总质量最大的是图线③（选填“①”、“②”或“③”）．
    （3）用计算机生成图线①、②、③的a-F函数关系分别为：a1=3.59F1+0.043、a2=2.75F2+0.029、a3=1.89F3+0.009，说明图线并不严格过原点．截距均不为零的原因是平衡摩擦力过度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．关于物理史实，下列说法正确的是（　　）
    A．牛顿发现了万有引力定律，并用实验测定了万有引力常量
    B．元电荷e的数值最早是由库仑测得的
    C．亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因
    D．安培总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，一斜面放在水平地面上，其上表面放一物块A，开始均处于静止状态，若把斜面的倾角增大一些，但斜面仍处于静止状态，则下列说法中正确的是（　　）
    A．物块A对斜面的摩擦力可能减小B．物块A对斜面的压力可能不变
    C．斜面对地面的摩擦力可能不变D．斜面对地面的压力一定增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．用如图甲所示的实验装置完成“探究动能定理”实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：

    （1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为0.520cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之间的距离s；
    （2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；
    （3）取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
    （4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB；
    （5）步骤（4）中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=（m0+m）gs，小车动能变化量△Ek=$\frac{1}{2}M{（\frac{d}{△{t}_{B}}）}^{2}-\frac{1}{2}M{（\frac{d}{△{t}_{A}}）}^{2}$（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g），比较W合和△Ek的值，找出两者之间的关系；
    （6）重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复（2）～（5）步骤．
    （7）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是B．
    A．尽量减小两光电门间的距离sB．调整滑轮，使细线与长木板平行
    C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：
    （1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=7.25mm．
    （2）小球经过光电门B时的速度表达式为$\frac{d}{t}$．
    （3）多次改变高度H，重复上述实验，作出$\frac{1}{{t}^{2}}$随H的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：$\frac{1}{{{t_0}^2}}=\frac{2g}{d^2}{H_0}$时，可判断小球下落过程中机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源：2016-2017学年宁夏高二上期中考物理试卷（解析版） 题型：填空题

    伏安法测电阻的接法有如图甲、乙两种接法，按图甲接法测得值比真实值____（填“大”或“小”），按图乙接法测得值比真实值___（填“大”或“小”）

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