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【题目】质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器,它的构造原理如图所示。从粒子源S处放出的速度大小不计、质量为m、电荷量为q的正离子,经电势差为U的加速电场加速后,垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场后到达记录它的照相底片P上。假如离子源能放出氕(H)、氘(H)、氚(H)三种离子,那么它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比是多少?(不计重力)

【答案】

【解析】

离子在电场中加速,在磁场中做圆周运动,应用动能定理求出离子的速度,由牛顿第二定律求出粒子的轨道半径,然后求出它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比。

离子在电场中加速,由动能定理得:qU=mv2
离子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得:qvB=m
解得:
到达P上的位置到入口处S1的距离:d=2r,离子源能放出氕()、氘()、氚( )三种离子,三种离子的质量和电荷量的比值分别为:,到达P上的位置到入口处S1的距离之比为:1

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示的电路中,三个灯泡L1L2L3的电阻关系为R1<R2<R3,电感L的电阻可忽略,D为理想二极管。电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是(  )

A. L1逐渐变暗,L2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗

B. L1逐渐变暗,L2L3均先变亮,然后逐渐变暗

C. L2立即熄灭,L1L3均逐渐变暗

D. L1L2L3均先变亮,然后逐渐变暗

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【题目】如图所示,三根长为L的直导线的某一竖直截面在空间构成等边三角形,导线中通有垂直纸面向外的电流,电流大小均为I,其中导线AB中通过的电流在导线C处产生的磁感应强度的大小均为B0,导线C在水平面上处于静止状态.导线C受到的静摩擦力(  )

A. 大小为,方向水平向左B. 大小为,方向水平向右

C. 大小为,方向水平向右D. 大小为,方向水平向左

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【题目】某同学利用图示装置,通过研究滑块上升高度和压缩量的关系,探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,将弹簧和一带有指针的滑块套在竖直的光滑杆上,滑块和弹簧不拴接,在杆的一侧竖直固定刻度尺,如图甲所示,弹簧自由伸长时上端在B点,将弹簧上端压缩到的位置为A,从静止释放滑块,滑块上升到最高点的位置为C,分别记下这几个点位置并从刻度尺上读出对应示数xBxAxC,不断改变弹簧压缩到的位置,重复上述实验过程,记录AC的位置;测出滑块质量为m,当地重力加速度为g

(1)滑块上升的高度h=________________,弹簧的压缩量大小x=___________(用测得的xAxBxC表示)

(2)该同学做出h随压缩量x的几种图象如下图所示,由这些图象可以得出弹性势能与形变量的关系是

___________________________

(3)若将另一个相同的弹簧与甲图中弹簧套在一起(如图乙所示)再做实验,发现h-Δx2图象的斜率_____(变大变小不变”)

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【题目】小明在课本查到“木—木”的动摩擦因数为0.3,打算对这个数据进行检验,设计了以下实验:

(1)将质量为M的待测木块放在水平放置的长木板上,通过细绳连接沙桶,增加沙桶中沙

的质量,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动,若此时沙桶及沙的总质量为m,则动摩擦因数μ=_______________

(2)由于找不到天平,小明进行了以下步骤:取下沙桶,在木板上固定打点计时器,将纸带系在木块上,并穿过打点计时器;将木板不带滑轮的一端垫高,直到木块能做匀速直线运动;挂上沙桶(沙桶及沙的总质量保持不变),接通电源,稳定后释放木块,得到如图纸带.

(3)已知打点计时器的频率为50Hz,根据纸带数据,可求得木块运动的加速度a=___________m/s2 (保留两位有效数字).

(4)若当地的重力加速度为9.8m/s2,则算的μ=__________

(结果保留两位有效数字).

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【题目】A、C是两个带电小球,质量分别是mA、mC,电量大小分别是QA、QC,用两条等长绝缘细线悬挂在同一点O,两球静止时如图所示,此时绳子对两球的拉力分别为TA、TC,两球连线ACO所在竖直线的交点为B,且AB<BC,下列说法正确的是

A. QA>QC

B. mA︰mC=TA︰TC

C. TA=TC

D. mA︰mC=BC︰AB

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【题目】在光滑水平面上,ab两小球沿水平面相向运动,当小球间距小于或等于L时,受到大小相等,方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于L时,相互排斥力为零。小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,由图可知

A. a球质量小于b球质量

B. 0~t2时间内两小球间距逐渐减小

C. t1时刻两小球间距最小

D. 0~t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反

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【题目】如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板ab与电池相连,b板接地(规定大地电势为零)在距离两板等远的P点有一个带电液滴处于静止状态。若将b板向下平移一小段距离,则稳定后,下列说法中正确的是

A. 液滴将加速向下运动

B. P点电势升高,液滴在P点时的电势能减小

C. P点的电场强度变大

D. b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功不变

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【题目】如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L=l m,间距d=m,两金属板间电压UMN=1×104V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场,已知A、F、G处于同一直线上,B、C、H也处于同一直线上,AF两点距离为m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m=3×l0kg,带电量q=+l×10C,初速度v0=1×l0 m/s。求:

(1)带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向?

(2)若带电粒子进入三角形区域ABC后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度 ?

(3)接第(2)问,若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2 至少应为多大?

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