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【题目】现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为

A.11

B.12

C.121

D.144

【答案】D

【解析】

直线加速过程根据动能定理得

离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有

①②两式联立得:

一价正离子电荷量与质子电荷量相等,同一加速电场U相同,同一出口离开磁场则R相同,所以mB2,磁感应强度增加到原来的12倍,离子质量是质子质量的144倍,D正确,ABC错误。

故选D

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面,其中等势面C的电势为0,一电子仅在静电力的作用下运动,经过A、D等势面时的动能分别为26eV5eV,则下列说法正确的是

A. 等势面D的电势为-7V

B. 等勢面B的电势为4V

C. 该电子不可能到达电势为-10V的等势面

D. 该电子运动到某一位置,其电势能变为8eV时,它的动能为4eV

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【题目】一条小船在静水中的速度为10 m/s,要渡过宽度为60 m、水流速度为6 m/s的河流,下列说法正确的是(  )

A. 小船渡河的最短时间为6 s

B. 小船渡河的最短时间为10 s

C. 若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小

D. 若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程不变

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【题目】小物块AB由跨过定滑轮的轻绳相连,A置于倾角为37°的光滑固定斜面上,B位于水平传送带的左端,轻绳分别与斜面、传送带平行,传送带始终以v0 = 2 m/s的速度顺时针匀速转动,某时刻B从传送带左端以速度v1 = 6 m/s向右运动,经过一段时间回到传送带的左端。已知AB的质量均为1 kgB与传送带间的动摩擦因数为0.2。斜面、轻绳、传送带均足够长,A不会碰到定滑轮,定滑轮的质量与摩擦均不计,g10 m/s2sin37° = 0.6。求:

1B向右运动的总时间;

2B从传送带左端开始运动到再次回到传送带左端的整个过程中,B相对于传送带滑动的总路程。

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【题目】如图所示,电源电动势为3V,内阻不计,两个不计电阻的金属圆环表面光滑,竖直悬挂在等长的细线上,金属环面平行,相距1m,两环分别与电源正负极相连。现将一质量0.06kg,电阻1.5Ω的导体棒轻放在环上,导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上,磁感应强度为0.4T的匀强磁场。当开关闭合后,导体棒上滑到某位置静止不动,试求:

(1)在此位置上棒对每一只环的压力为多少?

(2)若已知环半径为0.5m,此位置与环底的高度差是多少?

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【题目】为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况,取两个验电器AB,在B上装一个几乎封闭的空心金属球C(仅在上端开有小孔),D是带有绝缘柄的金属小球,如图所示。实验前他们都不带电,实验时首先将带正电的玻璃棒(图中未画出)与C接触使C带电。以下说法正确的是

A. 若将带正电的玻璃棒接触C外表面,则B的箔片带负电

B. 若将带正电的玻璃棒接触C内表面,则B的箔片不会带电

C. 使D接触C的外表面,然后接触A,操作若干次,观察到A的箔片张角变大

D. 使D接触C的内表面,然后接触A,操作若干次,观察到A的箔片张角变大

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【题目】 如图所示,xOy坐标系位于竖直平面内,在x0的区域内存在电场强度大小g为重力加速度)、方向沿y轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场;在x0的区域内存在电场强度大小E22E1、方向沿y轴正方向的匀强电场。某时刻,在第三象限的N点以大小为v0的初速度沿x轴负方向射出质量为m、带电荷量为+q的小球甲,小球甲从y轴上的P点(图中未画出)进入y轴右侧的电场,最终恰好以沿x轴正方向的速度经过x轴上的Q1点(图中未画出)。小球所带的电荷量不影响电场的空间分布。(结果均用Bmqv0四个物理量中的量表示)

1)求P点到O点的距离。

2)求E1B大小的比值。

3)如果在P点静止放置一质量为m、不带电的小球乙,小球甲运动到P点时与小球乙相碰,碰撞时间极短,碰撞过程电荷量不变,碰后两小球结合成一个整体,求结合体从P点运动到与Q1点在同一竖直线上的Q2点(图中未画出)的时间。

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【题目】如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度的绝缘细绳把质量为、带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,(g=10m/s2)求:

⑴小球通过最低点C时的速度的大小;

⑵小球通在摆动过程中细线对小球的最大拉力.

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【题目】如图,水平转盘上放有质量为m的物块,物块到转轴的距离为r,物体和转盘间的摩擦因数为μ,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g,求:

(1)当水平转盘以角速度匀速转动时,物块与转盘刚好能相对静止,求的值是多少?

(2)将物块和转轴用细绳相连,当转盘的角速度时,求细绳的拉力T2的大小.

(3)将物块和转轴用细绳相连,当转盘的角速度时,求细绳的拉力T3的大小.

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