【題目】飛行時間質(zhì)譜儀可對氣體分子進(jìn)行分析如圖所示,在真空狀態(tài)下,脈沖閥P噴出微量氣體,經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場,從b板小孔射出,沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū),到達(dá)探測器已知a、b板間距為d,極板M、N的長度和間距均為L不計離子重力及進(jìn)入a板時的初速度

1當(dāng)a、b間的電壓為U1,在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷?/span>U2,使離子到達(dá)探測器求離子到達(dá)探測器的全部飛行時間

2為保證離子不打在極板上,試求U2U1的關(guān)系

【答案】1離子到達(dá)探測器的全部飛行時間為.(2為保證離子不打在極板上,U2U1應(yīng)滿足U22U1

【解析】

試題分析:1在加速過程中,電勢能轉(zhuǎn)化為動能,由動能定理有:

離子在a、b間的加速度為:

離子在a、b間做勻加速直線運(yùn)動,運(yùn)動的時間為:

在MN間做類平拋運(yùn)動,運(yùn)動的時間為:

離子達(dá)到探測器的時間:

2離子在MN間做類平拋運(yùn)動,側(cè)移距離為:

離子不達(dá)到極板上,可知有:

結(jié)合上式解得:U22U1

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】某同學(xué)設(shè)計了一種測定風(fēng)力的裝置其原理如圖所示,迎風(fēng)板與一輕質(zhì)彈簧的一端N相接穿在光滑的金屬桿上.彈簧是絕緣材料制成的,其勁度系數(shù)k1 300 N/m,自然長度L00.5 m,均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成迎風(fēng)板面積S0.5 m2,工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向,電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端相連,右端導(dǎo)線接在N點并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動且與金屬桿接觸良好.限流電阻的阻值R1 Ω,電源的電動勢E12 V,內(nèi)阻r0.5 Ω.合上開關(guān),沒有風(fēng)吹時,彈簧處于原長電壓表的示數(shù)U13.0 V;如果某時刻由于風(fēng)吹使迎風(fēng)板向左壓縮彈簧,電壓表的示數(shù)為U22.0 V求:

(1)金屬桿單位長度的電阻;

(2)此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導(dǎo)軌上的O點,此時彈簧處于原長另一質(zhì)量與B相同的滑塊A從導(dǎo)軌上的P點以初速度v0向B滑行,當(dāng)A滑過距離l時,與B相碰碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運(yùn)動設(shè)滑塊A和B均可視為質(zhì)點,與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為μ重力加速度為g若A、B壓縮彈簧后恰能返回到O點并停止,求彈簧的最大壓縮量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點的強(qiáng)弱.在圖中,左邊是等量異種點電荷形成電場的電場線,右邊是場中的一些點:O是電荷連線的中點,E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點,B、CA、D也相對O對稱.則( )

A. B、C兩點場強(qiáng)大小和方向都相同

B. AD兩點場強(qiáng)大小相等,方向相反

C. E、OF三點比較,O的場強(qiáng)最弱

D. B、OC三點比較,O點場強(qiáng)最弱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于萬有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn),下列說法正確的是( )
A.萬有引力定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由伽利略測定的
B.萬有引力定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由卡文迪許測定的
C.萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由胡克測定的
D.萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的,而引力常量是由卡文迪許測定的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r電鍵S處于閉合狀態(tài)時,在水平放置的平行板電容器之間,有一帶電油滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)下列敘述正確的是

A其他條件不變,使電容器兩極板緩慢靠近,油滴向下加速運(yùn)動

B其他條件不變,使電容器兩極板緩慢遠(yuǎn)離,油滴向上加速運(yùn)動

C其他條件不變,將變阻器的滑片緩慢向左移動,油滴向下加速運(yùn)動

D其他條件不變,將變阻器的滑片緩慢向右移動,油滴向下加速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于力學(xué)單位制說法中正確的是( )
A.kg、m、J是基本單位
B.在國際單位制中,質(zhì)量的基本單位是kg,也可以是g
C.只有在國際單位制中,牛頓第二定律的表達(dá)式才是F=ma
D.kg、m/s、N是導(dǎo)出單位

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用超聲波探傷儀可檢查金屬內(nèi)部的缺陷,這是利用了超聲波( 。

A.具有較強(qiáng)的衍射性

B.具有很強(qiáng)的穿透能力和良好的反射性能

C.不能引起聽覺器官的感覺

D.容易被物質(zhì)吸收

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于靜電場的描述正確的是

A.電勢降低的方向就是電場線方向

B.沿著電場線方向電場強(qiáng)度一定減小

C.電場中電荷的受力方向就是電場強(qiáng)度的方向.

D.電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零

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