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(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

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2014-2015学年河北邢台第二中学高一下期期中考试物理卷(解析版) 题型:计算题

(8分)物块以v0=4米/秒的速度由斜面底端D滑上光滑的斜面,途经A.B两点,已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍,由B点再经0.5秒物块滑到斜面顶点C速度变为零,A.B相距0.75米,求斜面的长度及物体由D运动到B的时间?

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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:计算题

如图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg、电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求:

(1)金属杆刚进入磁场时,杆中的电流大小和方向;

(2)整个过程中R上放出的热量。

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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:计算题

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。

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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

我国科学教正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为,设起飞过程中发动机的推力恒为;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则

A.弹射器的推力大小为

B.弹射器对舰载机所做的功为

C.弹射器对舰载机做功的平均功率为

D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为

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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

波粒二象性时微观世界的基本特征,以下说法正确的有_______。

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波也相等

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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:实验题

(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电。

(1)下列实验操作中,不正确的有________。

A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方

B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面

C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落

D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源

(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1、2、3…….8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示

计算相邻计时点间的平均速度,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整

(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.

(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明说明?对比实验①和②的结果得到什么结论?

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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(海南卷解析版) 题型:计算题

如图,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知h=2m,,s=。取重力加速度大小

(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;

(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小。

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建宁德高中毕业班第二次质量检查理物理卷(解析版) 题型:选择题

下列说法正确的是________(填选项前的字母)

A.物体从外界吸收热量,其内能一定增加

B.热机的效率可以达到100%

C.布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动

D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

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