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【題目】如圖所示為一種質譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外。一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的Q點,不計粒子重力,下列說法中正確的是( 。

A.加速電場的電壓U

B.極板M比極板N電勢高

C.若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點,則該群粒子具有相同的比荷

D.直徑PQ2B

【答案】BC

【解析】

A.在加速電場中,由動能定理得

粒子在靜電分析器中做圓周運動,電場力提供向心力,由牛頓第二定律得

解得

A錯誤;

B.因為粒子在磁場中從P點運動到Q點,因此由左手定責可知粒子帶正電;在加速電場中受到的電場力向右,所以電場線方向向右,則M板為正極,M板的電勢高于N板電勢,故B正確;

CD.粒子在磁分析器中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得

解得

P、Q兩點間的距離為

若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點,則粒子做圓周運動的直徑相等,根據PQ的表達式可知,粒子的比荷相等,故C正確,D錯誤。

故選BC。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑的水平面上建立直角坐標系,在y軸上相距L=6m軸方向上擺放兩個完全相同的彈簧發(fā)射器,發(fā)射器一端固定,另一端分別連接一塊質量為1kg的小磁鐵A和一個質量為2kg小鐵球B(磁鐵和鐵球均可以看作質點),小磁鐵A置于方向上固定光滑凹槽內。壓縮發(fā)射器,讓A、B兩物體同時、以相同的速度沿軸方向彈出,假設磁鐵與鐵球之間的相互作用力始終不變,且等于2N。(g)求:

11s后小鐵球的速度大小是多少?

2)取下凹槽再次讓兩物體同時以沿軸方向彈出,求經過多長時間兩物體相遇?

3A、B碰后粘合在一起求碰撞過程中損失的動能是多少?碰后兩物體共同的速度是多少?

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【題目】如圖所示,水平線OO′在某豎直平面內,距地面高度為h,一條長為l(lh)的輕繩兩端分別系小球AB,小球A在水平線OO′上,豎直向上的外力作用在A上,AB都處于靜止狀態(tài).現從OO′上另一點靜止釋放小球1,當小球1下落至與小球B等高位置時,從OO′上靜止釋放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方(   )

A.小球1將與小球B同時落地

B.h越大,小球A與小球B的落地時間差越小

C.在小球B下落過程中,輕繩對B的拉力豎直向上

D.在小球1落地前,小球12之間的距離越來越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在坐標-x0x0之間有一靜電場,x軸上各點的電勢φ隨坐標x的變化關系如圖所示,一電荷量為e的質子從-x0處以一定初動能僅在電場力作用下沿x軸正向穿過該電場區(qū)域.則該質子(  )

A.在-x00區(qū)間一直做加速運動

B.0x0區(qū)間受到的電場力一直減小

C.在-x00區(qū)間電勢能一直減小

D.在-x00區(qū)間電勢能一直增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B質量分別為mM,B系在固定于墻上的水平輕彈簧的另一端,并置于光滑的水平面上,彈簧的勁度系數為k,將B向右拉離彈簧原長位置x后,無初速度釋放,在以后的運動中A、B保持相對靜止,則在彈簧恢復原長的過程中( 。

A.A受到的摩擦力最大值為B.A受到的摩擦力最大值為

C.摩擦力對A做功為D.摩擦力對A做功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學為了測量木質材料與金屬材料間的動摩擦因數,設計了一個實驗方案:實驗裝置如圖甲所示,金屬板放在水平桌面上,且始終靜止,他先用打點計時器測出木塊運動的加速度,再利用牛頓第二定律計算出動摩擦因數。

1)實驗時______(填“需要”或“不需要”)使砝碼和砝碼盤的質量m遠小于木塊的質量M,______(填“需要”或“不需要”)把金屬板的一端適當墊高來平衡摩擦力。

2)圖乙是某次實驗時打點計時器所打出的紙帶的一部分,紙帶上計數點間的距離如圖所示,則打點計時器打A點時木塊的速度為______,木塊運動的加速度為______。(打點計時器所用電源的頻率為50Hz,結果均保留兩位小數)

3)若打圖乙紙帶時砝碼和砝碼盤的總質量為50g,木塊的質量為200g,則測得木質材料與金屬材料間的動摩擦因數為______(重力加速度g,結果保留兩位有效數字)。

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【題目】用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律;瑝K在氣墊導軌上運動時阻力不計,其上方擋光條到達光電門D(或E),計時器開始計時;擋光條到達光電門C(或F),計時器停止計時。實驗主要步驟如下:

a.用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB

b.給氣墊導軌通氣并調整使其水平;

c.調節(jié)光電門,使其位置合適,測出光電門CD間的水平距離L;

dA、B之間緊壓一輕彈簧(與AB不粘連),并用細線拴住,如圖靜置于氣墊導軌上;

e.燒斷細線,A、B各自運動,彈簧恢復原長前A、B均未到達光電門,從計時器上分別讀取A、B在兩光電門之間運動的時間tA、tB。

1)實驗中還應測量的物理量x______________________(用文字表達)。

2)利用上述測量的數據,驗證動量守恒定律的表達式是:

____________________________________________(用題中所給的字母表示)。

3)利用上述數據還能測出燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=__________________(用題中所給的字母表示)。

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【題目】一勻強電場的方向平行于xOy平面,平面內a、b、c三點的位置如圖所示,三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法

A.電場強度的大小為2.5V/cm

B.坐標原點處的電勢為1V

C.電子在a點的電勢能比在b點的高7eV

D.電子從c點運動到b點,電場力做功為9eV

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【題目】如圖所示,在xOy平面的第二象限內有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度的大小E100V/m,第一象限某區(qū)域內存在著一個邊界為等邊三角形的勻強磁場,磁場方向垂直xOy平面向外。一比荷107 C/kg的帶正電粒子從x軸上的P點射入電場,速度大小v02×104 m/s,與x軸的夾角θ60°。該粒子經電場偏轉后,由y軸上的Q點以垂直于y軸的方向進入磁場區(qū)域,經磁場偏轉射出,后來恰好通過坐標原點O,且與x軸負方向的夾角α60°,不計粒子重力。求:

(1)OQ的長度?

(2)磁場的磁感應強度大;

(3)等邊三角形磁場區(qū)域的最小面積?

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