20．1922年，英國物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎．質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場．圖甲所示為質(zhì)譜儀的原理圖，設(shè)想有一個靜止的帶電粒子（不計(jì)重力）P，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到底片上的D點(diǎn)．設(shè)OD=x，則在下列中能正確反映x2與U之間函數(shù)關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 根據(jù)動能定理qU=$\frac{1}{2}$mv2以及粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)洛倫茲力提供向心力qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得出x與U的關(guān)系．

解答 解：根據(jù)動能定理qU=$\frac{1}{2}$mv2
得，v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$．粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)洛倫茲力提供向心力qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，則R=$\frac{mv}{qB}$．
x=2R=$\frac{2}{B}$$\sqrt{\frac{2mU}{q}}$．知x2∝U．故A正確，B、C、D錯誤．
故選：A．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵根據(jù)動能定理qU=$\frac{1}{2}$mv2得出速度，再利用洛倫茲力提供向心力得出軌道半徑．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某色光通過半圓形玻璃磚的光路圖如圖所示，光在真空中的速度為c．求：
①色光在玻璃中的傳播速度v；
②入射光繞O點(diǎn)逆時針至少旋轉(zhuǎn)多大角度θ時出射光消失．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，興趣小組的同學(xué)為了研究豎直運(yùn)動的電梯中物體的受力情況，在電梯地板上放置了一個壓力傳感器，將質(zhì)量為4kg的物體放在傳感器上．在電梯運(yùn)動的某段過程中，傳感器的示數(shù)為44N．g取10m/s2．對此過程的分析正確的是（　　）
A．物體受到的重力變大B．物體的加速度大小為1m/s2
C．電梯正在減速上升D．電梯的加速度大小為4m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．一個質(zhì)量為2kg的物體，在6個共點(diǎn)力的作用下保持靜止．若同時撤消其中大小分別為18N和12N的兩個力，其余的力保持不變，此時該物體的加速度大小可能是（　�。�
A．13m/s2B．3m/s2C．2m/s2D．16m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列說法正解的是（　　）
A．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷無關(guān)
B．導(dǎo)體的電阻率由導(dǎo)體材料、導(dǎo)體長度及導(dǎo)體橫截面積決定
C．電源的電動勢是描述電源把電勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)大小的物理量
D．由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$可知，C與Q成正比、與U成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)平面豎直，x軸沿水平方向，在x≥0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，該區(qū)域還固定著一根與x軸方向成30°角的光滑絕緣細(xì)桿，細(xì)桿的一端N恰在y軸上．在第三象限，同時存在著豎直向上、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和垂直于坐標(biāo)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=E$\sqrt{\frac{π}{gL}}$的勻強(qiáng)磁場．一個帶電小球a穿在細(xì)桿上，由P點(diǎn)靜止釋放后滑過N點(diǎn)進(jìn)入第三象限，小球在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，且第一次垂直經(jīng)過x軸上坐標(biāo)為（-$\frac{3}{2}$L，0）的Q點(diǎn)．重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)．求：
（1）小球a的電性及其比荷$\frac{q}{m}$；
（2）小球a經(jīng)過N點(diǎn)時的速度；
（3）P點(diǎn)到N點(diǎn)的距離s；
（4）在第二象限有水平向右的勻強(qiáng)電場，在x軸負(fù)半軸上有一特殊裝置，使小球從下向上離開磁場時所帶電荷立即消失，而從上向下經(jīng)x軸進(jìn)入磁場時又立即帶上與原來相同的電荷，且小球每次經(jīng)過x軸時都不損失能量．當(dāng)小球a剛離開N點(diǎn)時，從y軸上坐標(biāo)為（0，$\frac{121πL}{18}$）的D點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），以某一初速度水平拋出一個帶正電的小球b，b球剛好在第一次過x軸時與a球迎面相碰，相碰前瞬間b的速度方向恰垂直于x軸，忽略小球之間的相互作用，求b球的初速度大�。�
（結(jié)果用E、L、g、π表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．某同學(xué)用如圖所示的裝置探究碰撞中的動量守恒的規(guī)律：
每次讓小球m1壓縮彈簧到同一位置，開始幾次不放置m2（含其支架），釋放m1，記錄其落點(diǎn)的位置P2，后幾次放置m2，記錄m1、m2的落點(diǎn)P1和P3：
（1）實(shí)驗(yàn)中m1和m2大小關(guān)系是：m1＞m2（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）本實(shí)驗(yàn)不用測出每次小球運(yùn)動的時間，只要記錄下小球落點(diǎn)的平均位置，然后用刻度尺量出小球水平方向的位移就可以用水平位移代替速度，其原因是BD
A．兩球平拋運(yùn)動的時間太短，無法測出
B．兩球均做高度相同的平拋運(yùn)動，飛行時間相同
C．實(shí)驗(yàn)室沒有測量時間的儀器
D．兩球平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動均為勻速運(yùn)動
（3）若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，滿足關(guān)系式m1$\overline{{o_1}{p_2}}$=m1$\overline{{o_1}{p_1}}$+${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$，則碰撞中動量守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，雙縫之間的距離是0.3mm，用的是紅色濾色片，在毛玻璃屏上可以看到紅色干涉條紋．

（1）如果雙縫間距不變，將紅色濾色片改成綠色濾色片，則相鄰兩亮條紋中心的距離減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ安蛔儭被颉皽p小”）
（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.5mm，雙縫與光屏間距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖2，分劃板在圖中A、B位置時，A位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為11.1mm，B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖，讀數(shù)為15.6mm，單色光的波長為6.4×10-7m．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，MN和PQ是同一水平面內(nèi)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.50m．CD和EF是置于導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們的質(zhì)量均為m=0.10kg，電阻均為r=1.0Ω，其余電阻可忽略不計(jì)．整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．某時刻，金屬棒CD突然獲得一個瞬時沖量，以v=4.0m/s的速度開始向右運(yùn)動，求：
（1）金屬棒EF所能達(dá)到的最大速度vm；
（2）在整個過程中，金屬棒EF產(chǎn)生的熱量Q．

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同步練習(xí)冊答案