【題目】質(zhì)譜儀是一種測帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具。如圖所示為一種質(zhì)譜儀的原理示意圖，粒子源產(chǎn)生的電荷量為q的正離子，飄入加速電場加速后，剛好沿直線通過速度選擇器，通過狹縫O沿垂直磁場的方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，并打在底片上的中點(diǎn)P處。已知速度選擇器中的電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。，放置底片的區(qū)域MN=L，且ON＝L。不考慮離子的重力和進(jìn)入加速電場前的初速度。

(1)求離子的質(zhì)量m和加速電場的電壓U;

(2)只改變偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可調(diào)節(jié)離子打在底片上的位置。為使離子打在底片上，求偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)范圍（用B0表示）。

【答案】(1) , (2)

【解析】（1）離子經(jīng)電壓為U的電場加速，

由動(dòng)能定理得 ①

離子在速度選擇器中②

離子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得③

由幾何關(guān)系得④

聯(lián)立②③④解得

代入①，聯(lián)立②解得

（2）要使離子打在底片上，即⑤

由③式得R和B成反比，故

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，AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置。AB是半徑為R＝2 m的1/4圓周軌道，CDO是半徑為r＝1 m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性擋板。D為CDO軌道的中央點(diǎn)。BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接。已知BC段水平軌道長L＝2 m，與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．4�，F(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m＝1 kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由下落。（取g＝10 m/s2）

（1）當(dāng)H＝1．4 m時(shí)，問此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對軌道的壓力大小。

（2）當(dāng)H＝1．4 m時(shí)，試通過計(jì)算判斷此球是否會(huì)脫離CDO軌道。如果會(huì)脫離軌道，求脫離前球在水平軌道經(jīng)過的路程。如果不會(huì)脫離軌道，求靜止前球在水平軌道經(jīng)過的路程。

（3）為使小球僅僅與彈性板碰撞二次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道，問H的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于重力做功、重力勢能變化的說法正確的是（ ）

A. 當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對物體做負(fù)功，重力勢能減小

B. 當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對物體做正功，重力勢能增大

C. 當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對物體做負(fù)功，重力勢能增大

D. 當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對物體做正功，重力勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�

A. 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度一直增大

B. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度一定指向圓心

C. 不共線的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)

D. 物體在恒力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間內(nèi)的速度變化量一定相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某金屬板在一束頻率為v1的光垂直照射下，恰能發(fā)生光電效應(yīng)；改用另一束光照總能量與其相同、頻率為v2(v2＞v1)的光垂直照射時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)，金屬板的單位面積上有（ ）

A. 逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變

B. 逸出的光電子的最大初動(dòng)能增加，

C. 逸出的光電子數(shù)減少

D. 逸出的光電子數(shù)不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有一水平勻強(qiáng)電場，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電油滴，沿直線由A運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)B的過程中，軌跡與電場線方向夾角為，重力加速度為g．下列說法正確的是（ ）

A．油滴帶正電

B．油滴所受合力為0

C．油滴在最高點(diǎn)末速度vB=0

D．油滴在水平方向上運(yùn)動(dòng)位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h高度的過程中，下列說法正確的是（　�。�

A. 物體的重力勢能減少了2mgh

B. 物體的動(dòng)能減少了2mgh

C. 物體的機(jī)械能保持不變

D. 物體的機(jī)械能增加了mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3．若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過程中（　　）

A. F1保持不變，F3緩慢增大 B. F1緩慢增大，F3保持不變

C. F2緩慢增大，F3緩慢增大 D. F2緩慢增大，F3保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．下圖中v、a、f和s分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下圖中正確的是

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