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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要儀器,它的構造原理如圖所示。從粒子源S處放出的速度大小不計、質量為m、電荷量為q的正離子,經電勢差為U的加速電場加速后,垂直進入一個磁感應強度為B的勻強磁場后到達記錄它的照相底片P上。假如離子源能放出氕(H)、氘(H)、氚(H)三種離子,那么它們到達P上的位置到入口處S1的距離之比是多少?(不計重力)

【答案】

【解析】

離子在電場中加速,在磁場中做圓周運動,應用動能定理求出離子的速度,由牛頓第二定律求出粒子的軌道半徑,然后求出它們到達P上的位置到入口處S1的距離之比。

離子在電場中加速,由動能定理得:qU=mv2
離子在磁場中做圓周運動,由牛頓第二定律得:qvB=m
解得:
到達P上的位置到入口處S1的距離:d=2r,離子源能放出氕()、氘()、氚( )三種離子,三種離子的質量和電荷量的比值分別為:,到達P上的位置到入口處S1的距離之比為:1

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,三個燈泡L1L2L3的電阻關系為R1<R2<R3,電感L的電阻可忽略,D為理想二極管。電鍵K從閉合狀態突然斷開時,下列判斷正確的是(  )

A. L1逐漸變暗,L2立即熄滅,L3先變亮,然后逐漸變暗

B. L1逐漸變暗,L2L3均先變亮,然后逐漸變暗

C. L2立即熄滅,L1L3均逐漸變暗

D. L1L2L3均先變亮,然后逐漸變暗

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三根長為L的直導線的某一豎直截面在空間構成等邊三角形,導線中通有垂直紙面向外的電流,電流大小均為I,其中導線AB中通過的電流在導線C處產生的磁感應強度的大小均為B0,導線C在水平面上處于靜止狀態.導線C受到的靜摩擦力(  )

A. 大小為,方向水平向左B. 大小為,方向水平向右

C. 大小為,方向水平向右D. 大小為,方向水平向左

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用圖示裝置,通過研究滑塊上升高度和壓縮量的關系,探究彈簧的彈性勢能與形變量的關系,將彈簧和一帶有指針的滑塊套在豎直的光滑桿上,滑塊和彈簧不拴接,在桿的一側豎直固定刻度尺,如圖甲所示,彈簧自由伸長時上端在B點,將彈簧上端壓縮到的位置為A,從靜止釋放滑塊,滑塊上升到最高點的位置為C,分別記下這幾個點位置并從刻度尺上讀出對應示數xBxAxC,不斷改變彈簧壓縮到的位置,重復上述實驗過程,記錄AC的位置;測出滑塊質量為m,當地重力加速度為g

(1)滑塊上升的高度h=________________,彈簧的壓縮量大小x=___________(用測得的xAxBxC表示)

(2)該同學做出h隨壓縮量x的幾種圖象如下圖所示,由這些圖象可以得出彈性勢能與形變量的關系是

___________________________

(3)若將另一個相同的彈簧與甲圖中彈簧套在一起(如圖乙所示)再做實驗,發現h-Δx2圖象的斜率_____(變大變小不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明在課本查到“木—木”的動摩擦因數為0.3,打算對這個數據進行檢驗,設計了以下實驗:

(1)將質量為M的待測木塊放在水平放置的長木板上,通過細繩連接沙桶,增加沙桶中沙

的質量,直到輕推木塊,木塊恰能做勻速直線運動,若此時沙桶及沙的總質量為m,則動摩擦因數μ=_______________

(2)由于找不到天平,小明進行了以下步驟:取下沙桶,在木板上固定打點計時器,將紙帶系在木塊上,并穿過打點計時器;將木板不帶滑輪的一端墊高,直到木塊能做勻速直線運動;掛上沙桶(沙桶及沙的總質量保持不變),接通電源,穩定后釋放木塊,得到如圖紙帶.

(3)已知打點計時器的頻率為50Hz,根據紙帶數據,可求得木塊運動的加速度a=___________m/s2 (保留兩位有效數字).

(4)若當地的重力加速度為9.8m/s2,則算的μ=__________

(結果保留兩位有效數字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、C是兩個帶電小球,質量分別是mA、mC,電量大小分別是QA、QC,用兩條等長絕緣細線懸掛在同一點O,兩球靜止時如圖所示,此時繩子對兩球的拉力分別為TA、TC,兩球連線ACO所在豎直線的交點為B,且AB<BC,下列說法正確的是

A. QA>QC

B. mA︰mC=TA︰TC

C. TA=TC

D. mA︰mC=BC︰AB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑水平面上,ab兩小球沿水平面相向運動,當小球間距小于或等于L時,受到大小相等,方向相反的相互排斥恒力作用,小球間距大于L時,相互排斥力為零。小球在相互作用區間運動時始終未接觸,兩小球運動時速度v隨時間t的變化關系圖象如圖所示,由圖可知

A. a球質量小于b球質量

B. 0~t2時間內兩小球間距逐漸減小

C. t1時刻兩小球間距最小

D. 0~t3時間內b球所受排斥力方向始終與運動方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊水平放置的平行正對的金屬板ab與電池相連,b板接地(規定大地電勢為零)在距離兩板等遠的P點有一個帶電液滴處于靜止狀態。若將b板向下平移一小段距離,則穩定后,下列說法中正確的是

A. 液滴將加速向下運動

B. P點電勢升高,液滴在P點時的電勢能減小

C. P點的電場強度變大

D. b板移動前后兩種情況下,若將液滴從a板移到b板,電場力做功不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長L=l m,間距d=m,兩金屬板間電壓UMN=1×104V;在平行金屬板右側依次存在ABC和FGH兩個全等的正三角形區域,正三角形ABC內存在垂直紙面向里的勻強磁場,三角形的上頂點A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點P恰好在下金屬板N的右端點;正三角形FGH內存在垂直紙面向外的勻強磁場,已知A、F、G處于同一直線上,B、C、H也處于同一直線上,AF兩點距離為m。現從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個重力不計的帶電粒子,粒子質量m=3×l0kg,帶電量q=+l×10C,初速度v0=1×l0 m/s。求:

(1)帶電粒子從電場中射出時的速度v的大小和方向?

(2)若帶電粒子進入三角形區域ABC后垂直打在AC邊上,求該區域的磁感應強度 ?

(3)接第(2)問,若要使帶電粒子由FH邊界進入FGH區域并能再次回到FH界面,求B2 至少應為多大?

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