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使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道时半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示,一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于点(点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为

(1)求离子的电荷量q并判断其正负;

(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为,求

(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年湖北武汉部分重点中学高二下期期中考试物理卷(解析版) 题型:多选题

一列简谐横波,在t = 0.6 s时刻的图像如图甲所示,波上A质点的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是( )

A.这列波沿x轴正方向传播,波速是 m/s

B.从t = 0.6 s开始,紧接着的Δt = 0.6 s时间内,A质点通过的路程是4 m

C.从t = 0.6 s开始,质点P比质点Q早0.4 s到达波峰位置

D.从t = 0.6 s开始,再经0.15s质点Q第一次到达波谷位置

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年广东深圳高级中学高二下期期中考试物理卷(解析版) 题型:多选题

热核反应是一种理想能源的原因是 ( )

A.就平均每一个核子来说,热核反应比重核裂变时释放的能量多

B.对环境的放射性污染较裂变轻,且较容易处理

C.热核反应的原料在地球上储量丰富

D.热核反应的速度容易控制

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建漳浦县三校高二下期期中联考物理卷(解析版) 题型:多选题

如图所示,相距为d的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m、电阻为R,将线圈在磁场上方h高处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿过磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止):

A.感应电流所做的功为mgd

B.感应电流所做的功为mg(d-L)

C.线圈的最小速度一定是2

D.线圈的最小速度可能为mgR/B2L2

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建漳浦县三校高二下期期中联考物理卷(解析版) 题型:选择题

如图所示电路中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计。当电键S闭合时,两表的指针都偏向右方。当S断开时,将出现

A.G1和G2的指针都立刻回到零点

B.G1和G2的指针都缓慢地回到零点

C.G1的指针先立刻偏向左方,然后缓慢地回到零点, G2的指针缓慢地回到零点

D.G1的指针缓慢地回到零点;G2的指针先立刻偏向左方,然后缓慢地回到零点

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科目:高中物理 来源:2015年全国普通高等学校招生统一考试物理(浙江卷解析版) 题型:选择题

如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点,A上带有的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取;静电力常量,AB球可视为点电荷)则

A.支架对地面的压力大小为2.0N

B.两线上的拉力大小

C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小为

D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小

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科目:高中物理 来源:2015年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷解析版) 题型:计算题

(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零,这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上,已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L,且OM =L。某次测量发现MN中左侧2/3区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧1/3区域QN仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到.

(1)求原本打在MN中点P的离子质量m;

(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;

(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数。(取

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科目:高中物理 来源:2015年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷解析版) 题型:选择题

一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力( )

A.t=2s时最大 B.t=2s时最小

C.t=8.5s时最大 D.t=8.5s时最小

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年北京市朝阳区高三年级第二次综合练习物理卷(解析版) 题型:实验题

(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。

① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。

② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。

A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开

D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理

(2)某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下:

A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)

B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)

C.滑动变阻器(0~10Ω)

D.滑动变阻器(0~50Ω)

① 为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(选填器材前的字母)

② 图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W(结果保留两位有效数字)。

④实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映PU2关系的是______。

A B C D

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