【题目】如图为某质谱仪工作原理图，离子从电离室A中的小孔S1逸出(初速度不计)，经电压为U的加速电场加速后，通过小孔S2和S3，从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B匀强磁场中，运动半个圆周后打在接收底版D上并被吸收。对于同一种元素，若有几种同位素时，就会在D上的不同位置出现按质量大小分布的谱线，经过分析谱线的条数、强度(单位时间内打在底版D上某处的粒子动能)就可以分析该种元素的同位素组成。
（1）若从小孔S1逸出的粒子质量是m，电荷量为q,求该粒子进入磁场后运动的轨道半径；
（2）若测得某种元素的三种同位素a、b、c打在底版D上位置距离小孔S3的距离分别为L1、L2、L3，强度分别为P1、P2、P3，求：
①三种同位素a、b、c的粒子质量之比m1 : m2 : m3；
②三种同位素a、b、c分别形成的环形电流大小之比
。
【答案】(1)
（2）
【解析】
（1）离子在电场中加速，由动能定理可以求出离子进入磁场时的速度．离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出离子的轨道半径．（2）①求解粒子质量的表达式，从而求解三种同位素a、b、c的粒子质量之比；②根据单位时间内粒子射到底板上的强度P，结合电流的定义式求解三种同位素a、b、c分别形成的环形电流大小之比；
（1）粒子经加速电场加速，由动能定理得
解得：
①
粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
粒子在磁场中运动轨道半径 
②
（2）① 粒子打在底板上的位置距离S3的距离L=2r
解得粒子的质量 
③
则a、b、c的粒子质量之比为：m1 : m2 : m3= L12 : L22 : L32
②单位时间内比荷为
的粒子射到底板上的强度为P，粒子数为N，则
P=
④
由①④得：
⑤
形成的环形电流
三种同位素a、b、c形成的环形电流之比为：
P1: P2 : P3
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【题目】如图所示，一质量为0.5kg的小球(可视为质点)，用
长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，g取10m/s2求：
（1）小球刚好经过最高点A时的速度；
（2）若小球经过最高点A时速度为4m/s，小球对细线的拉力；
（3）若小球经过最低点B时速度为
，细线对小球的拉力大小。
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【题目】如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机被能损失)。已知圆弧的半径R=0.6m, 
=60°,小球到达A点时的速度vA=8m/s。g取10m/s2,求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0
(2)P点与A点的高度差
(3)小球刚好能到达圆弧最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功。
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【题目】用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V,内电阻约1Ω)的电动势和内电阻,除了待测电池组,电建,导线外,还有下列器材供选用:
A.电流表:量程0.6A,内电阻约1Ω
B.电流表:量程3A,内电阻约0.2Ω
C.电压表:量程3V,内电阻约30kΩ
D.电压表:量程6V,内电阻约60kΩ
E.滑动变阻器:0~1000Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器:0~20Ω,额定电流2A
（1）为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)
（2）下图为正确选择仪器后,连好的部分电路,为了使测量误差尽量小,还需要在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连.(均填仪器上接线柱的字母代号)
（3）.实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验,实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U;用图像法处理采集到数据,为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线,则可以_________为纵坐标,以________为横坐标。
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【题目】如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度v0抛出一小球，此时落点到A的水平距离为x1；从A点以水平速度3v0抛出小球，这次落点到A点的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1：x2可能等于（ ）
A. 1：3B. 1：6C. 1：9D. 1：12
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【题目】如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中．一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．
(1)通过ab边的电流Iab是多大？
(2)导体杆ef的运动速度v是多大？
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【题目】竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则
A. 小球带正电，极板之间的电场强度大小为
B. 小球受到电场力为
C. 若将小球移到悬点下方竖直位置，小球的电势能减小
D. 若将细绳剪断，小球经
时间到达负极
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【题目】在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0．将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（ ）
A. B1－B0
B. 
C. B1＋B0
D. 
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【题目】“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积（表演者在垂直风力方向的投影面积），来改变所受向上风力的大小。已知人体所受风力大小与受风面积成正比，人水平横躺时受风面积最大，设为S0，站立时受风面积为
S0；当受风面积为
S0时，表演者恰好可以静止或匀速漂移。如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为H，表演者由静止以站立身姿从A位置下落，经过B位置时调整为水平横躺身姿（不计调整过程的时间和速度变化），运动到C位置速度恰好减为零。关于表演者下落的过程，下列说法中正确的是
A．从A至B过程表演者的加速度大于从B至C过程表演者的加速度
B．从A至B过程表演者的运动时间小于从B至C过程表演者的运动时间
C．从A至B过程表演者动能的变化量大于从B至C过程表演者克服风力所做的功
D．从A至B过程表演者动量变化量的数值小于从B至C过程表演者受风力冲量的数值
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