【題目】如圖所示為分析研究同位素的重要工具——質(zhì)譜儀,其加速電壓為U0,放置感光膠片區(qū)域MNL,NQL,OML。第一次,在A處使某種離子無初速地飄入加速度電場,從O處垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中,最后打在膠片上M處引起感光黑點(diǎn)。第二次,加速電荷量相同、質(zhì)量分別為m1m2m1m2)的兩種離子,加速后離子不能完全垂直進(jìn)入磁場,離子進(jìn)入磁場的方向與邊界法線之間有夾角α。求:

(1)打在M處離子的比荷;

(2)要使原本打在M處離子能打到QN區(qū)域所需要的加速電壓U;

(3)在膠片上能分開不垂直進(jìn)入磁場的兩種離子,夾角α的最大值。

【答案】1;(2[U04U0];(3

【解析】

(1)離子做勻速圓擊運(yùn)動時,洛倫茲力提供向心力,有

qvB

由動能定理有

U0qmv2

解得

(2)原打在M點(diǎn)的離子,當(dāng)電壓變?yōu)?/span>U1時離子打到Q點(diǎn),當(dāng)電壓變?yōu)?/span>U2時離子打到N點(diǎn),則

解得

U1U0,U24U0

當(dāng)加速電壓調(diào)整為[U0,4U0]時,使原打在M處離子能打到QN區(qū)域

(3)由動能定理和牛頓第二定律可知

由圖可得出

2R2cosα≥2R1

cosα

cosα

α≤arcos

可得夾角α的最大值為arccos

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一透明玻璃半球豎直放置,OO為其對稱軸,O為球心,球半徑為R,半球左側(cè)為圓面,右側(cè)為半球面,F(xiàn)有一束平行紅光從其左側(cè)垂直于圓面射向玻璃半球,玻璃半球?qū)t光的折射率為,真空中的光速為c,不考慮光在玻璃中的多次反射,(若計算需要用到sin15°,取sin15°=),求:

i)從左側(cè)射入能從右側(cè)半球面射出的入射光束截面積占左側(cè)入射面圓面積的比例;

ii)光線從距O點(diǎn)處入射經(jīng)玻璃半球偏折后到與對稱軸OO相交所用的傳播時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲乘坐速度為0.9cc為光速)的宇宙飛船追趕正前方的乙,乙的飛行速度為0.5c,甲向乙發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。則乙觀測到光速是________(選填c”“1.4c“1.9c);地面上的觀察者發(fā)現(xiàn)甲的手表示數(shù)比乙的手表示數(shù)變化________(選填慢了”“快了相同)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體以初速度v0沿光滑斜面向上勻減速直線運(yùn)動,經(jīng)時間t,速度減為零,通過的路程為s,則( )

A. 經(jīng) 時,速度為,通過的路程為

B. 經(jīng)時,速度為,通過的路程為

C. 經(jīng)時,速度為,所用的時間為

D. 以上說法都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(甲)的演示實(shí)驗(yàn),在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi),放了許多用錫箔紙揉成的小球,當(dāng)上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動,F(xiàn)取以下簡化模型進(jìn)行定量研究:如圖(乙)所示,電容為C的平行板電容器的極板AB水平放置,相距為d,與電動勢為E、內(nèi)阻可不計的電源相連。設(shè)兩板之間只有一個質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn)。假設(shè)小球與極板發(fā)生碰撞后,小球的速度立即變?yōu)榱悖瑤щ娗闆r也立即改變,小球所帶電荷符號與該極板相同,電量為極板電量的k倍(k<<1)。不計帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場的影響。重力加速度為g。

1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動,電動勢E至少應(yīng)大于多少?

2)設(shè)上述條件已滿足在較長的時間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動。求:在T時間內(nèi)電源輸出的平均電流。

3)現(xiàn)調(diào)整金屬板間距足夠大,讓其接上可充電和放電的電路裝置,然后進(jìn)行下述操作:第一步,給金屬A、B板充電,AB兩極板帶上一定的電荷量,使得錫箔紙揉成的小球P在兩板間的勻強(qiáng)電場中恰能保持靜止?fàn)顟B(tài).第二步,A、B板繼續(xù)充電使其電荷量突然增加ΔQ1,讓油滴開始豎直向上運(yùn)動t.第三步,在上一步基礎(chǔ)上使電容器突然放電ΔQ2,觀察到又經(jīng)t秒后,油滴剛好回到原出發(fā)點(diǎn).設(shè)小球P在運(yùn)動過程中未與極板接觸.ΔQ1ΔQ2的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,彈簧振子以O點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動,取向右為正方向,振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示,下列說法正確的是

A. t=0.8 s時,振子的速度方向向左

B. t=0.2 s時,振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處

C. t=0.4 s和t=1.2 s時,振子的加速度完全相同

D. t=0.4 s到t=0.8 s的時間內(nèi),振子的速度逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在用打點(diǎn)計時器測速度的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運(yùn)動情況,在紙帶上確定出AB、C、D、E、F、G7個計數(shù)點(diǎn).其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,每兩個相鄰的測量點(diǎn)之間的時間間隔為0.1 s(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(1) 電磁打點(diǎn)計時器是一種使用交流電源的計時儀器,根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶,下列選項中:

A.時間間隔    B.位移      C.平均速度      D.瞬時速度

我們可以從紙帶上直接得到的物理量是_______,測量得到的物理量是_________,通過計算能得到的物理量是_________

(2)每兩個計數(shù)點(diǎn)間還有______個點(diǎn)沒有標(biāo)出.

(3)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點(diǎn)間的距離,每隔0.1s測一次速度,計算出打下BC、D、EF五個點(diǎn)時小車的瞬時速度:vB= _____, vC=_______,vD=______,vE=______,vF =__________.

(4)BC、D、EF,各個時刻的瞬時速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,桌面距地面的高度為0.8 m,一物體質(zhì)量為2 kg,放在桌面上方0.4 m的支架上,g10 m/s2。求:

(1)以桌面為零勢能參考平面,計算物體具有的重力勢能,并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少?

(2)以地面為零勢能參考平面,計算物體具有的重力勢能,并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少?

(3)以上計算結(jié)果說明什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)NTC熱敏電阻器即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器,也就是指阻值隨溫度的升高而減小的電阻。負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R2接入如右圖所示電路中,R1為定值電阻,L為小燈泡,當(dāng)溫度降低時(不考慮燈泡和定值電阻阻值隨溫度變化)(

A. 小燈泡變亮

B. 小燈泡變暗

C. 兩端的電壓增大

D. 電流表的示數(shù)減小

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