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如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E.磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.问:

(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?

(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?


答案:(1)ER (2)

解析:(1)离子在加速电场中加速,根据动能定理有

qUmv2

离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,有qEm

解得UER

(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有qvBm

由②、④式得r

=2r


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验.在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程和时间的关系.亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的,伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比.请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,时间用t表示).

①亚里士多德的预言:          ; 

②伽利略的结论:          ; 

伽利略的实验之所以成功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素.你认为他在加速度实验中,伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动,是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素,同时抓住了   这一主要因素.若将此实验结论做合理外推,即可适用于自由落体运动,其原因是在实验误差范围内,铜球运动的加速度    (填序号即可). 

A.与铜球质量成正比

B.只与斜面倾角有关

C.与斜面倾角无关

D.与铜球质量和斜面倾角都有关

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是(  )

A.R1R2=1∶3

B.R1R2=3∶1

C.将R1R2串联后接于电源上,则电流比I1I2=1∶3

D.将R1R2并联后接于电源上,则电流比I1I2=3∶1

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图为“热得快”热水器的电路图和示意图.现接通电源,发现该热水器没有发热,并且热水器上的指示灯也不亮,现用交流电压表测得热水器AB两端的电压为220V,指示灯两端的电压为220V.那么该热水器的故障在于(  )

A.连接热水器和电源之间的导线断开

B.连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路

C.电阻丝熔断,同时指示灯烧毁

D.同时发生了以上各种情况

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科目:高中物理 来源: 题型:


如下图甲所示,以MN为界的两匀强磁场B1=2B2,一带电+q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)(  )

A.2πm/qB1 B.2πm/qB2

C.2πm/(B1B2)q D.πm/(B1B2)q

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如图所示,在一理想变压器的初、次级线圈接有4个相同的灯泡,若4个灯泡都正常发光,则该变压器初、次级线圈的匝数比n1n2等于(  )

A.4    B.3   

C.2    D.1

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科目:高中物理 来源: 题型:


在圆形线圈开口处接一平行板电容器,线圈的一部分置于周期性变化的磁场中,设向里为磁感应强度B的正方向,整个装置及B随时间变化的图象如下图所示.电容器中一电子的重力不计,且电子运动时未碰上电容器的极板,则在0~T这段时间内电子加速度方向的变化情况依次是(  )

A.向上,向下,向下,向上

B.向下,向上,向下,向下

C.向上,向下,向上,向下

D.向下,向上,向上,向下

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科目:高中物理 来源: 题型:


等离子气流由左方连续以速度v0射入P1P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示变化的磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是(  )

A.0~1s内abcd导线互相排斥

B.1~2s内abcd导线互相吸引

C.2~3s内abcd导线互相吸引

D.3~4s内abcd导线互相排斥

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科目:高中物理 来源: 题型:


有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”,他们各自在那里的物理实验室利用先进的DIS系统较准确的探究了单摆周期T和摆长L的关系.然后他们通过互联网交流实验数据,并由计算机绘制了T2L图象,如图甲所示,已知天津市比上海市的纬度高,则去“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是________(填“A”或“B”).另外,去“复旦”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的ab两个摆球的振动图象,如图乙所示,由图象可知单摆摆长之比=________,在t=2s时b球振动方向是:________(填“+y”或“y”).

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