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【题目】一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压力为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经过加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.

(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x;

(2)在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d;

(3)若考虑加速电压有波动,在()到()之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件.

【答案(1 (2)

(3)

【解析】(1)设甲种离子在磁场中的运动半径为r1

电场加速 解得

根据几何关系x =2r1 L 解得

(2)(见图) 最窄处位于过两虚线交点的垂线上

解得

(3)设乙种离子在磁场中的运动半径为r2

r1的最小半径

r2 的最大半径

由题意知 2r1min2r2max >L

解得

练习册系列答案
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【题目】如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是

Aab中的感应电流方向由ba Bab中的感应电流逐渐减小

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(1)(5分)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是________(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A.改用红色激光 B.改用蓝色激光

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E.将光源向远离双缝的位置移动

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(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B的水平距离最远?该水平距离的最大值为多少?

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B. 光是波,与橡皮绳上的波类似

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D. 光是一种粒子,它和物质作用是一份一份进行的

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A. 平行于xOy平面,B=0.5T B. 平行于xOy平面,B=1.0T

C. 平行于zOy平面,B=0.5T D. 平行于zOy平面,B=1.0T

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A. 各球到达圆周时球3的重力功率最大

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C. 球3做平抛运动全过程速度变化最大

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B. 在x坐标轴上场强为零的点有两处

C. x坐标轴上所有点的场强都沿x轴正向

D. x坐标轴上所有点的场强都沿x轴正向

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