20．質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具，如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜儀對氫元素進行測量．氫元素的三種同位素從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場．加速后垂直進入磁感強度為B的勻強磁場中．氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”．關(guān)于三種同位素進入磁場時速度的排列順序以及a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序，下列說法正確的是（　�。�
A．三種同位素進入磁場時速度大小相等
B．氚進入磁場時的速度最大
C．a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕
D．a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

分析 根據(jù)qU=$\frac{1}{2}$mv2求出粒子進入偏轉(zhuǎn)磁場的速度，知道三種粒子進入磁場的速度大小關(guān)系，再根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$求出R與什么因素有關(guān)，從而得出a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序．

解答 解：A、根據(jù)qU=$\frac{1}{2}$mv2得，v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$．比荷最大的是氕，最小的是氚，所以進入磁場速度從大到小的順序是氕、氘、氚．故AB錯誤．
    C、進入偏轉(zhuǎn)磁場有qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
解得：R=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$，氕比荷最大的，軌道半徑最小，c對應(yīng)的是氕，氚比荷最小，則軌道半徑最大，a對應(yīng)的是氚．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道根據(jù)qU=$\frac{1}{2}$mv2可求出速度，知道速度與比荷有關(guān)，以及知道根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$可求出軌道半徑與比荷有關(guān)．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．如圖所示為“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”的實驗裝置．實驗過程中，為了讓小車所受合外力大小近似等于鉤碼的重力大�。�
（1）細線應(yīng)該與長木板平面A（填“A”或“B”）；     
A．平行    B．不平行 
（2）是否需要平衡摩擦力A（填“A”或“B”）；   
A．需要    B．不需要 
（3）小車質(zhì)量M與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系應(yīng)滿足B （填“A”或“B”）． 
    A．M＜＜m    B．M＞＞m．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．回旋加速器在科學研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略），它們在兩盒之間被電場加速．當質(zhì)子被加速到最大動能Ek后，再將它們引出．忽略質(zhì)子在電場中的運動時間，則下列說法中正確的是（　　）
A．若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動能Ek會變大
B．若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運行時間會變短
C．若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，仍可用此裝置加速質(zhì)子
D．質(zhì)子第n次被加速前后的軌道半徑之比為 （n-1）：n

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．在“測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，測量對象為一節(jié)新的干電池．

（1）用圖（a）所示電路測量時，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，原因是：電源內(nèi)阻過�。�
（2）為了提高實驗精度，采用圖乙所示電路，提供的器材：
量程3V的電壓表V，
量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），
定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆），
滑動變阻：R1（0～10Ω）
滑動變阻器R2（0～200Ω），
單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干
①電路中，加接電阻凰有兩方面的作用，一是方便實驗操作和數(shù)據(jù)測量，二是防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞；
②為方便實驗調(diào)節(jié)且能較準確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選用R1（填R1或R2）．
③開始實驗之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實驗：
A．閉合S1，S2打向1，測得電壓表的讀數(shù)U0，電流表的讀數(shù)為I0，則$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=R0+RA．（電流表內(nèi)阻用RA表示）
B．閉合S1，S2打向2，改變滑動變阻器的阻值，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動勢的表達式為E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，內(nèi)阻的表達式r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．關(guān)于速度，下面的說法是不正確的是（　�。�
A．通過路程長的物體速度大
B．通過相同的位移，所用時間少的物體速度大
C．單位時間內(nèi)通過位移長的物體速度大
D．運動快的物體速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，M=5m，A、B間存在摩擦，現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A開始向左運動，B開始向右運動，最后A不會滑離B，求
（1）A、B最后的速度大小和方向．
（2）此過程產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．如圖所示，為某同學用多用電表歐姆檔測量一個電阻阻值的示數(shù)和檔位情況，則這個電阻的阻值約為200Ω．

為了測量得更精確些，該同學進行了第二次測量，請選擇下面列出的有關(guān)步驟，并按先后順序?qū)懗觯篊AB
A．將兩表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0Ω”；
B．將兩表筆分別跟被測電阻兩端接觸，觀察指針位置，記下電阻值；
C．將面板上的旋鈕旋至×10檔；
D．將面板上的旋鈕旋至×1k檔．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖所示，一個勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上，彈簧的上端固定一個質(zhì)量為m的薄木板．木板靜止時，彈簧被壓縮x0
（1）現(xiàn)用外力緩慢豎直向下壓木板，待外力增至mg時木板又向下移動的距離x1=？
（2）在（1）問中去掉外力，木板在豎直方向做簡諧運動，當木板運動到最高點時，彈簧恰好恢復(fù)到原長．在木板的正上方有一個質(zhì)量為m的小物體自由下落，當木板運動到最低點時小物體恰好與木板碰撞（碰撞時間極短）后粘在一起上下運動，要使彈簧仍能恰好恢復(fù)到原長，則小物體下落高度h應(yīng)為多大？（不計空氣阻力）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．我國計劃在2017年發(fā)射“嫦娥四號”，它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（　�。�
A．“嫦娥四號”繞月運行的速度為$\sqrt{\frac{{{R^2}g}}{r}}$B．“嫦娥四號”繞月運行的速度為$\sqrt{\frac{{{r^2}g}}{R}}$
C．月球的平均密度$\frac{{3π{r^3}}}{{G{T^2}{R^3}}}$D．月球的平均密度為$\frac{3π}{{G{T^2}}}$

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