精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,静电分析器通道中心线半径为R,,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点以垂直虚线的方向进入收集器。求:

1)加速电场中的加速电压U

2)匀强磁场的磁感应强度B

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)离子在加速电场中加速的过程中,由动能定理可得

离子在静电分析器中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律

解得

(2)离子在磁分析器中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律

解得

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为的虚线圆上有一弦AB,弦长为C为弦AB的垂直平分线与圆右侧的交点,现给ABC三点放置三个长度均为、方向与纸面垂直的直线电流,电流的大小相等,AB方向相同,BC相反。已知直线电流在周围产生磁场的磁感应强度的表达式为,其中为常数, 为电流, 为空间某点到直线电流的距离。若AB的磁场力大小为,

A. BC的磁场力大小为

B. AC的磁场力大小为

C. C所受到的磁场力大小为

D. C所受到的磁场力大小为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平传送带AB两端相距s=2m,工件(可以看作质点)与传送 带间的滑动摩擦因数μ=0.1。(g=10m/s2)问:

1)若传送带不转动,要使工件达到B端,工件水平滑上A端瞬时速度至少多大?

2)若传送带以v=1m/s的速度顺时针匀速转动,将工件轻轻放于传送带A端,则工件由A端被传送到B端所用时间为多少?

3)调节传送带的速度v可以改变工件从A端被传送到B端所用的时间t,在忽略工件轻放于A端速度的条件下,定性说明时间t与传送带速度v的关系,并且若要用最短时间t传送工件,计算传送带匀速转动时速度v的最小值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图1所示.主要思路是,通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度.将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点.

1)实验中应该满足:钩码的质量m和小车质量M的关系为:________________

2)如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,其中x1=7.05cmx2=7.68cmx3=8.33cmx4=8.95cmx5=9.61cmx6=10.26cm.为了尽量减小误差,则用Tx1x2x6表示小车加速度大小a=_________,计算得加速度大小a=________m/s2(计算结果保留两位有效数字).

3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图3所示的a-F图线.发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你认为出现这种结果的原因可能是:______________。学习牛顿第二定律后,你认为,图3中图线的斜率表示_______________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个半径为r、粗细均匀、阻值为R的圆形导线框,竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。现有一根质量为m、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点由静止释放,棒在下落过程中始终与线框保持良好接触。已知下落距离为时棒的速度大小为v1,下落到圆心O时棒的速度大小为v2,忽略摩擦及空气阻力,下列说法正确的是(

A.导体棒下落距离为时,棒中感应电流的方向向右

B.导体棒下落距离为时,棒的加速度为

C.导体棒下落到圆心时,圆形导线框的发热功率为

D.导体棒从开始下落到经过圆心的过程中,导体棒与圆形导线框相接的上部分线框产生的热量大于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一长木板置于粗糙水平地面上,木板B左端放置一物块A,在木板右方有一物块C,木板B右端与物块C的距离为4.5m,如图所示。t=0时刻开始,小物块与木板一起以v0=5m/s的共同初速度向右运动,直至t1=1s时木板B与物块C碰撞,碰撞时间极短,碰后B反弹。碰后运动过程中小物块A始终未离开木板B 。已知物块A与木板B间动摩擦因数为0.4,木板B的质量是小物块A质量的3倍,物块C的质量是小物块A质量的6倍,重力加速度大小g10m/s2 .求:

1)木板B与地面间的动摩擦因数;

2)木板B与物块C碰后物块C的速度;

3)木板B的最小长度lm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,小圆环Q套在水平固定放置的横杆上,细绳上端与小圆环Q相连,下端吊着一重物P,开始时拉P的水平力为F,PQ处于静止状态;现缓慢增大F,但在未拉动Q的过程中,关于细绳对环的拉力T、环对杆的弹力N和摩擦力f的变化情况是(

A. N增大 B. T增大 C. N不变 D. f增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.

(1)使电容器带电后与电源断开

上移左极板,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大”“变小不变”);

将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大”“变小不变”)

两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大”“变小不变”)

(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有______

A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

B.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况

C.静电计可以用电压表替代

D.静电计可以用电流表替代

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】孤立点电荷电场中的一簇等势面如图中虚线所示,其电势分别为φ1φ2φ3,其中ABC是某电场线与这簇等势面的交点,且ABBC.现将一负电荷由A移到B,电场力做正功W1;由B移到C,电场力做正功W2,则(  )

A. W1W2φ1φ2φ3

B. W1W2φ1φ2φ3

C. W1W2φ1φ2φ3

D. W1W2φ1φ2φ3

查看答案和解析>>

同步练习册答案