【題目】(16分)質(zhì)譜儀可以測(cè)定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示．有機(jī)物分子從樣品室注入“離子化”室，在高能電子作用下，樣品分子離子化或碎裂成離子(如C2H6離子化后得到C2H6+、CH4+等)．若這些離子均帶一個(gè)單位的正電荷e，且初速度為零．此后經(jīng)過(guò)高壓電源區(qū)、圓形磁場(chǎng)室、真空管，最后在記錄儀上得到離子．已知高壓電源的電壓為U，圓形磁場(chǎng)區(qū)的半徑為R，真空管與水平線夾角為θ，離子沿半徑方向飛入磁場(chǎng)室，且只有沿真空細(xì)管軸線進(jìn)入的離子才能被記錄儀記錄．

(1)請(qǐng)說(shuō)明高壓電源．A、B兩端哪端電勢(shì)高?磁場(chǎng)室的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里還是向外?

(2)試通過(guò)計(jì)算判斷C2H6+和C2H2+離子進(jìn)入磁場(chǎng)室后，哪種離子的軌道半徑較大；

(3)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)室磁場(chǎng)的大小，在記錄儀上可得到不同的離子，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)至B0時(shí)，記錄儀上得到的是H+，求記錄儀上得到CH4+時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.(已知CH4+質(zhì)量為H+的16倍)

【答案】（1）高壓電源B端電勢(shì)高，磁場(chǎng)室的磁場(chǎng)方向應(yīng)是垂直紙面向外；（2）離子C2H6+的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑大．（3）記錄儀上得到的是CH4+時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4B0．

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)殡姾伤艿碾妶?chǎng)力方向向右，高壓電源A端應(yīng)接負(fù)極，B接正極，B端電勢(shì)高，根據(jù)左手定則知，磁場(chǎng)室的磁場(chǎng)方向應(yīng)是垂直紙面向外．

（2）設(shè)離子通過(guò)高壓電源后的速度為v，

由動(dòng)能定理可得：，

離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，由牛頓第二定律得：，聯(lián)立解得：．

由此可見(jiàn)，質(zhì)量大的離子C2H6+的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑大．

（3）粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，作出軌跡如下圖：

由幾何關(guān)系得：，

由（2）可知：，解得：，則B=4B0；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（6分）如圖甲所示是某同學(xué)用水平氣墊導(dǎo)軌“測(cè)量瞬時(shí)速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在導(dǎo)軌上的 B點(diǎn)，吊盤（含金屬片）通過(guò)細(xì)線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條。實(shí)驗(yàn)中每次滑塊都從導(dǎo)軌上的同一位置A由靜止釋放。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d（沿導(dǎo)軌方向）如圖乙所示，則d=_________mm。

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的厚度h（垂直導(dǎo)軌方向）如圖丙所示，則h=_________mm。

（3）若光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為Δt，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v=_______（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一半圓形玻璃磚半徑R=18 cm，可繞其圈心O在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，MN為一根光標(biāo)尺，開(kāi)始時(shí)玻璃磚的直徑PQ與光標(biāo)尺平行,一束激光從玻璃磚左側(cè)垂直于PQ射到O點(diǎn)，在MN上留下一光點(diǎn)，保持入射光方向不變，使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，光點(diǎn)在標(biāo)尺上移動(dòng)，最終在距離點(diǎn)h=32 cm處消失，已知O、間的距離，光在真空中傳播速度，求：

①玻璃磚的折射率n.

②標(biāo)尺上光點(diǎn)消失后，光從射入玻璃磚到射出玻璃磚過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(18分)如圖所示，水平地面上固定一木板，小滑塊A質(zhì)量為m，帶電量為+q，與木板之間沒(méi)有摩擦力；小滑塊B質(zhì)量為3m，不帶電，與木板之間的摩擦因數(shù)μ=0.5；木板左邊界MN和PQ之間的距離為l，其間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E滿足qE=mg．B靜止在邊界PQ處，將A從木板左端靜止釋放，此后A、B會(huì)發(fā)生碰撞，每次碰撞均為彈性碰撞，且碰撞前后A、B的電量保持不變，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g．

(1)求第一次碰撞結(jié)束時(shí)A、B各自的速度；

(2)如木板足夠長(zhǎng)，求A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：

(3)如木板總長(zhǎng)度為，求A、B發(fā)生碰撞的次數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器“可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．
（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過(guò)僅測(cè)量 ______ （填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問(wèn)題．
A．小球開(kāi)始釋放高度h
B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

（2）圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP． 然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來(lái)要完成的必要步驟是 ______ ．（填選項(xiàng)前的符號(hào)）
A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量ml、m2
B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h
C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測(cè)量平拋射程OM，ON
（3）經(jīng)測(cè)定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示．碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′，則p1：p1′= ______ ：11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′，則p1′：p2′=11： ______ ．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為 ______ ．（此問(wèn)結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，木板B放在粗糙水平面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕繩固定在豎直墻上�，F(xiàn)用水平恒力F向左拉動(dòng)B，使其以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩水平且拉力大小為T，下面說(shuō)法正確的是（ ）

A. 繩上拉力T與水平恒力F大小相等

B. 木板B受到一個(gè)靜摩擦力，一個(gè)滑動(dòng)摩擦力，合力大小等于F

C. 若用恒力以2F向左拉動(dòng)長(zhǎng)木板，則木塊A給木板B的滑動(dòng)摩擦力等于T

D. 若木板B以2v勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力仍為F

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊。若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖所示。則上述兩種情況相比較（ ）

A．子彈的末速度大小相等

B．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多

C．子彈對(duì)滑塊做的功不相同

D．子彈和滑塊間的水平作用力一樣大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線（相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等），實(shí)線為一個(gè)α粒子（重力不計(jì)）僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知( )

A. a、b、c三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高

B. 電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能小

C. 電子在P點(diǎn)的加速度比Q點(diǎn)的加速度大

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在機(jī)場(chǎng)貨物托運(yùn)處，常用傳送帶運(yùn)送行李和貨物，如圖所示，靠在一起的兩個(gè)質(zhì)地相同，質(zhì)量和大小均不同的包裝箱隨傳送帶一起上行，下列說(shuō)法正確的是

A. 勻速上行時(shí)b受3個(gè)力作用

B. 勻加速上行時(shí)b受4個(gè)力作用

C. 若上行過(guò)程傳送帶因故突然停止時(shí)，b受4個(gè)力作用

D. 若上行過(guò)程傳送帶因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原來(lái)大

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同步練習(xí)冊(cè)答案