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【题目】如图是质谱仪工作原理的示意图.不计重力的带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的x1、x2处.图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则

A. a的质量一定大于b的质量

B. a的电荷量一定大于b的电荷量

C. a在磁场中运动的时间一定小于b在磁场中运动的时间

D. a的比荷一定小于b的比荷

【答案】C

【解析】设粒子经电场加速后的速度大小为v,磁场中圆周运动的半径为r,电荷量和质量分别为qm,打在感光板上的距离为S.根据动能定理得: 解得: ;由,解得: ,由图知S=2r联立解得: ,由图知bUB相同,则;周期,则它们运动时间是周期的一半,由于,所以a运动的时间小于b运动的时间,C正确,ABD错误;选C

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】“嫦娥三号”从距月高度为100km的环月轨道上的P点实施变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道,由近月点Q成功落月,如图所示。关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是( )

A. 沿轨道Ⅰ运动至P时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ

B. 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期

C. 沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度

D. 在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,重力势能减小,机械能不变

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【题目】如图所示,质量M=0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上在距上端B水平距离为1.2mA有一个质量m=0.1 kg的小物体以一定的初速度水平抛出恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B点并在薄板上开始向下运动当小物体落在薄板BC上的B端时薄板无初速释放并开始沿斜面向下运动当小物体运动到薄板的最下端C点时与薄板BC的速度恰好相等。小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5sin370=0.6cos370=0.8g10m/s2

(1)小物体在A点的初速度

(2)薄板BC的长度

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【题目】如图所示, 为平行金属板,两板相距为,经电源充电后与电源断开.两板的中央各有一小孔,有带电质点自板上方相距为点由静止自由下落(在同竖直线上),空气阻力忽略不计.到达孔时速度恰好为零,然后沿原路返回.则以下说法正确的是( )

A. 板向上平移一小段距离,质点自点自由下落后仍能返回

B. 板向下平移一小段距离,质点自点自由下落后将穿过孔继续下落

C. 板向上平移一小段距离,质点自点自由下落后仍能返回

D. 板向下平移一小段距离,质点自点自由下落后仍能返回

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【题目】研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让弹簧自然下垂,在其下端竖直向下施加外力.实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力与弹簧的形变量作出的图线如图所示.

(1)由图求出弹簧的劲度系数__________

(2)图线不过原点的原因是:__________________________________________________

(3)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内弹力与伸长量成正比,即,式中值与橡皮筋的原长、横截面积有关.理论与实验都表明,其中是由材料决定的常数,材料力学中称为杨氏模量.

①在国际单位中,杨氏模量的单位是__________

A. B. C. D.

②若某橡皮筋的值与(1)中弹簧的劲度系数相同,该橡皮筋的原长为,横截面积为,则可知该橡皮筋的杨氏模量的大小是__________(结果保留两位有效数字).

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【题目】利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的结构示意图,电子从炽热的金属丝发射出来,在金属丝和金属板之间加以电压U0,发射出的电子在真空中加速后,沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。

1求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小;

2示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。如图2所示,Y和Y′为间距为d的两个偏转电极,两板长度均为L,极板右侧边缘与屏相距x, O O′为两极板间的中线并与屏垂直,O点为电场区域的中心点。接1,从金属板小孔穿出的电子束沿O O′射入电场中,若两板间不加电场,电子打在屏上的O′点。为了使电子打在屏上的P点, P与O′相距h,已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点。则需要在两极板间加多大的电压U;

3电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。如图3所示,有一半径为r的圆形区域,圆心a与屏相距l,b是屏上的一点,ab与屏垂直。接1,从金属板小孔穿出的电子束沿ab方向进入圆形区域,若圆形区域内不加磁场时,电子打在屏上的b点。为了使电子打在屏上的c点,c与b相距l,则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场。求这个磁场的磁感应强度B的大小。

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【题目】如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d 1,区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2,区域宽度为d 2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m带电量为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域II后做匀速圆周运动,从区域II右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了60°,重力加速度为g ,求:

1区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小?

2区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。

3微粒从P运动到Q的时间有多长?

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【题目】火星和土星绕太阳运动的轨道均为椭圆。设火星的近日点到太阳的距离为a,远日点到太阳的距离为b,火星绕太阳公转的周期为T1,质量为m1;土星的近日点到太阳的距离为c,远日点到太阳的距离为d,土星绕太阳公转的周期为T2,质量为m2。太阳的质量为M,万有引力常量为G。下列说法中正确的是

A. 火星与太阳的连线在时间t内扫过的面积等于土星与太阳的连线在时间 t 内扫过的面积

B.

C. 火星在近日点和远日点受到太阳对它的万有引力之比为

D. 土星从近日点运动到远日点的过程中,克服太阳引力做的功大于

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【题目】如图所示,a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体,b为处于地面附近近地轨道上的卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,若abcd的质量相同,地球表面附近的重力加速度为g.则下列说法正确的是

A. ab的向心加速度都等于重力加速度g

B. b的线速度最大

C. c距离地面的高度不是一确定值

D. d的机械能最大

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