【題目】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，它的構(gòu)造原理如圖所示。從粒子源S處放出的速度大小不計(jì)、質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，經(jīng)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后到達(dá)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(dá)P上的位置到入口處S1的距離之比是多少？（不計(jì)重力）

【答案】

【解析】

離子在電場(chǎng)中加速，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用動(dòng)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(dá)P上的位置到入口處S1的距離之比。

離子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：qU=mv2，
離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m，
解得：，
到達(dá)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(zhì)量和電荷量的比值分別為：、、，到達(dá)P上的位置到入口處S1的距離之比為：1：：；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中,三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)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(tài)突然斷開時(shí),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，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗

C. L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗

D. L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三根長(zhǎng)為L的直導(dǎo)線的某一豎直截面在空間構(gòu)成等邊三角形，導(dǎo)線中通有垂直紙面向外的電流，電流大小均為I，其中導(dǎo)線A、B中通過的電流在導(dǎo)線C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，導(dǎo)線C在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)．導(dǎo)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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖示裝置，通過研究滑塊上升高度和壓縮量的關(guān)系，探究彈簧的彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)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(cè)豎直固定刻度尺，如圖甲所示，彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)上端在B點(diǎn)，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(diǎn)的位置為C，分別記下這幾個(gè)點(diǎn)位置并從刻度尺上讀出對(duì)應(yīng)示數(shù)xB、xA、xC，不斷改變彈簧壓縮到的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，記錄A、C的位置；測(cè)出滑塊質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

(1)滑塊上升的高度h=________________，彈簧的壓縮量大小△x=___________(用測(cè)得的xA、xB、xC表示)。

(2)該同學(xué)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(shì)能與形變量的關(guān)系是

___________________________；

(3)若將另一個(gè)相同的彈簧與甲圖中彈簧套在一起(如圖乙所示)再做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)h-Δx2圖象的斜率_____(填“變大”、“變小”、“不變”)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明在課本查到“木—木”的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，打算對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：

(1)將質(zhì)量為M的待測(cè)木塊放在水平放置的長(zhǎng)木板上，通過細(xì)繩連接沙桶，增加沙桶中沙

的質(zhì)量，直到輕推木塊，木塊恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若此時(shí)沙桶及沙的總質(zhì)量為m，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______________．

(2)由于找不到天平，小明進(jìn)行了以下步驟：①取下沙桶，在木板上固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將紙帶系在木塊上，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；②將木板不帶滑輪的一端墊高，直到木塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；③掛上沙桶(沙桶及沙的總質(zhì)量保持不變)，接通電源，穩(wěn)定后釋放木塊，得到如圖紙帶．

(3)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求得木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=___________m/s2 (保留兩位有效數(shù)字)．

(4)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，則算的μ=__________

(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、C是兩個(gè)帶電小球，質(zhì)量分別是mA、mC，電量大小分別是QA、QC，用兩條等長(zhǎng)絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O，兩球靜止時(shí)如圖所示，此時(shí)繩子對(duì)兩球的拉力分別為TA、TC，兩球連線AC與O所在豎直線的交點(diǎn)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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上，a、b兩小球沿水平面相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球間距小于或等于L時(shí)，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(shí)，相互排斥力為零。小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動(dòng)時(shí)始終未接觸，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖所示，由圖可知

A. a球質(zhì)量小于b球質(zhì)量

B. 在0~t2時(shí)間內(nèi)兩小球間距逐漸減小

C. 在t1時(shí)刻兩小球間距最小

D. 在0~t3時(shí)間內(nèi)b球所受排斥力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反

查看答案和解析>>

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(duì)的金屬板a、b與電池相連，b板接地(規(guī)定大地電勢(shì)為零)在距離兩板等遠(yuǎn)的P點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將b板向下平移一小段距離，則穩(wěn)定后，下列說法中正確的是

A. 液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)

B. P點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能減小

C. P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變大

D. 在b板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場(chǎng)力做功不變

查看答案和解析>>

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(zhǎng)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(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(diǎn)距離為m�，F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)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(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向？

(2)若帶電粒子進(jìn)入三角形區(qū)域ABC后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ?

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

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案