如圖所示,這是一個(gè)新型質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖。它主要是由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。加速電場(chǎng)的電壓為U。靜電分析器中處于圓心為O1、半徑相同的各點(diǎn),其電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向沿半徑指向圓心O1。磁分析器中存在以O(shè)2為圓心的四分之一圓周的扇形勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向垂直紙面。磁場(chǎng)左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源產(chǎn)生一個(gè)初速度為零的質(zhì)量為m,電量為q的正離子。(不計(jì)重力)經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入靜電分析器,沿半徑為R的四分之一圓弧軌跡做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并從N點(diǎn)射出靜電分析器。而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界,平行紙面進(jìn)入磁分析器中,最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出,并進(jìn)入收集器。測(cè)量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d

(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;

(2)求磁分析器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;

(3)通過分析和必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo),請(qǐng)你說明如果離子的質(zhì)量為2m,電荷量仍為q,其他條件不變,這個(gè)離子射出電場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的位置是否變化。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年福建師大附中高一下學(xué)期期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A,細(xì)線跨過位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等。C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h。開始時(shí)A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30°。現(xiàn)將A、B靜止釋放。則下列說法正確的是

A.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,速度先增大后減小

B.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,細(xì)線對(duì)A拉力的功率一直增大

C.物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為

D.在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中,細(xì)線對(duì)物塊B的拉力先小于B的重力后大于B的重力

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科目:高中物理 來源:2016屆云南省高三下第七次月考理綜物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)下列電流表和電阻箱的讀數(shù)分別是:

(2)為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的未知電阻,某同學(xué)使用了干電池(1.5V)、毫安表(1.0 mA)、電阻箱(0~9999Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線等器材.

①該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示,實(shí)驗(yàn)時(shí),將電阻箱阻值調(diào)至最大,斷開K2,閉合K1,減小電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為I1=1.0mA,記錄電流值;然后保持電阻箱阻值不變,斷開K1,閉合K2,此時(shí)電流表示數(shù)為I2=0.8mA,記錄電流值.由此可得被測(cè)電阻的阻值為 Ω.

②經(jīng)分析,該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致,因此會(huì)造成誤差.為避免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,又設(shè)計(jì)了如圖(b)所示的實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)過程如下:

斷開K1,閉合K2,此時(shí)電流表指針處于某一位置,記錄相應(yīng)的電流值,其大小為I;斷開K2,閉合K1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為 ,記錄此時(shí)電阻箱的阻值大小R0.由此可測(cè)出Rx=

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科目:高中物理 來源:2016屆西藏日喀則地區(qū)一中高三下模擬考試二理綜物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定,質(zhì)量為3m的小球A套在圓環(huán)上;長(zhǎng)為2R的剛性(即不伸長(zhǎng)也不縮短)輕桿一端通過鉸鏈與A連接,另一端通過鉸鏈與滑塊B連接;滑塊B質(zhì)量為m,套在水平固定的光滑桿上,水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上,現(xiàn)將A置于圓環(huán)的最高處并給A一微小擾動(dòng)(初速度視為0),使A沿圓環(huán)順時(shí)針自由下滑,不計(jì)一切摩擦,A.B均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g,求:

(1)A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大;

(2)A下滑至桿與圓環(huán)第一次相切的過程中,桿對(duì)B做的功

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科目:高中物理 來源:2016屆西藏日喀則地區(qū)一中高三下模擬考試二理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線與x軸平行,電勢(shì)隨x坐標(biāo)變換的關(guān)系圖像如圖所示。已知電場(chǎng)中P、Q兩點(diǎn)的x坐標(biāo)分別為1m、4m,將一帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放,則

A.粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能等于在Q點(diǎn)的動(dòng)能

B.粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)的動(dòng)能

C.粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能

D.粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源:2016屆天津市河西區(qū)高三第二次模擬考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,理想變壓器與電阻R、交流電壓表V、交流電流表A按圖甲所示方式連接,已知變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為n1:n2=10:1,電阻R=10Ω。圖乙是R兩端電壓u隨時(shí)間變化的圖象,Um=14.1V。則下列說法中正確的是

A.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos100πt(A)

B.電流表A的讀數(shù)為0.1A

C.電壓表V的讀數(shù)為14.1V

D.變壓器的輸入功率為10W

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科目:高中物理 來源:2016屆天津市河西區(qū)高三第二次模擬考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:選擇題

在下列四個(gè)方程中,x1、x2、x3和x4各代表某種粒子. 以下判斷中正確的是

x1 ② x2

x3 ④ x4

A.x1是電子 B.x2是質(zhì)子

C.x3是α粒子 D.x 4是氘核

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科目:高中物理 來源:2016屆內(nèi)蒙古赤峰二中高三第四次模擬理綜物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸方向傳播,已知時(shí)刻的波形如圖(a)所示,在軸上處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示。

①求波的振幅、波長(zhǎng)和頻率;

②判斷波的傳播方向并求傳播速度大小。

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科目:高中物理 來源:2016屆湖北省高三5月第一次模擬理綜物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車總質(zhì)量用M表示(乙圖中M包括小車與傳感器,丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪),鉤碼總質(zhì)量用m表示。

(1)下圖是用圖甲裝置中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分,O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),加速度大小用a表示. 則OD間的距離為________cm.圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的s­—t2圖線(s為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離),則加速度大小a=_______m/s2(保留三位有效數(shù)字)

(2)若乙、丙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器和測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同,通過計(jì)算得到小車加速度均為a,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣,則乙、丙兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為 。

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