20．質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具，如圖為質(zhì)譜儀原理示意圖，現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)．加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．氫的三種同位素氕、氘、氚的電量之比為1：1：1，質(zhì)量之比為1：2：3，它們最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條”質(zhì)譜線”．關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的排列順序和a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序，下列判斷正確的是（　　）
A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕
B．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕
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 本題的關(guān)鍵是首先根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子速度的表達(dá)式，然后根據(jù)三個(gè)同位素的電量和質(zhì)量大小關(guān)系即可判斷AB選項(xiàng)正誤；根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)求出半徑表達(dá)式，即可判定選項(xiàng)CD正誤．

解答 解：A：由qU=$\frac{1}{2}$mv2； 可得，v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$，由于同位素的電量相同，所以氕的速度最大，氚的速度最小，所以A錯(cuò)誤；
B：由上面分析可知，B錯(cuò)誤；
C：根據(jù)qvB=$\frac{m{v}^{2}}{r}$，以及v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$可得，r=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$，所以a、b、c三條譜線的順序應(yīng)是氚、氘、氕，所以C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 明確質(zhì)譜儀的工作原理以及同位素的含義是解題的關(guān)鍵，并掌握動(dòng)能定理來確定加速電場(chǎng)中獲得的速度，由牛頓第二定律與向心力表達(dá)式，確定影響半徑的表達(dá)式，是解題的突破點(diǎn)．

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：選擇題

10．如圖所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則（　�。�
A．a點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)B．a點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱
C．由圖可知兩波源振動(dòng)的頻率相同D．在兩波相遇的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生干涉

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用米尺測(cè)得金屬絲的長度L=0.810m，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑如圖甲所示．金屬絲的電阻約幾歐姆，先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．

（1）從圖甲中讀出金屬絲的直徑為0.730mm．
（2）某同學(xué)先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)金屬絲的電阻，他首先進(jìn)行了機(jī)械清零，然后將選擇開關(guān)打到“×1Ω”擋，電阻調(diào)零后，將紅黑表筆接觸金屬絲的兩端時(shí)，歐姆表的指針如圖乙所示，則其讀數(shù)為9.0Ω；
（3）在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)電阻絲外，還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)約4.5V，內(nèi)阻很�。�
B．電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻0.125Ω；
C．電流表A2：量程3.0A，內(nèi)阻0.025Ω；
D．電壓表V：量程3V，內(nèi)阻3kΩ；
E．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值20Ω；
F．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值100Ω；
G．開關(guān)、導(dǎo)線等．
在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是B，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是E．（填字母序號(hào)）
（4）根據(jù)所選器材，將圖丙的實(shí)物電路的連線補(bǔ)充完整（要求閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片滑至最右端時(shí)電阻絲的兩端電壓最小）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球從A點(diǎn)水平拋出，拋出點(diǎn)距離地面高度為H，落地點(diǎn)B到拋出點(diǎn)的水平距離為L；當(dāng)空間有恒定的水平電場(chǎng)力F時(shí)，小球仍以原初速度拋出，落地點(diǎn)C到拋出點(diǎn)的水平距離為$\frac{3L}{4}$，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．求：
（1）小球初速度的大小；
（2）水平電場(chǎng)力F的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．小明在加油站看到一條醒目的標(biāo)語：“嚴(yán)禁用塑料桶裝運(yùn)汽油”小明對(duì)此有下列理解，你認(rèn)為其中正確的是（　�。�
A．塑料桶易破損，不適合裝汽油
B．汽油與塑料桶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，塑料桶將被熔化
C．汽車運(yùn)行中汽油和塑料不斷發(fā)生摩擦，積累的電荷太多容易發(fā)生放電引起火災(zāi)
D．塑料是熱的良導(dǎo)體，汽車運(yùn)行要發(fā)熱，熱通過塑料桶傳給汽油達(dá)到燃點(diǎn)會(huì)引起火災(zāi)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，光滑絕緣的斜面傾角為37°，一帶有正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當(dāng)沿水平方向加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時(shí)刻開始，電場(chǎng)強(qiáng)度變化為原來的$\frac{1}{2}$，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）
求：（1）原來的電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。弧　　�
（2）物體運(yùn)動(dòng)的加速度；
（3）沿斜面下滑距離為l=6m時(shí)物塊的速度的大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下列敘述正確的是（　�。�
A．電源的電動(dòng)勢(shì)就是接在電源兩極間的電壓表（非理想電表）測(cè)得的電壓
B．同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化
C．電源的電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量
D．在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時(shí)，路端電壓增大，電源的電動(dòng)勢(shì)也增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，傾角為37°的斜面AB底端與半徑R=0.4m的半圓軌道BC相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向．質(zhì)量m=1kg的滑塊從斜面上某點(diǎn)由靜止開始下滑，恰能到達(dá)C點(diǎn)，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度vC的大小
（2）若滑塊滑塊從斜面上更高的某點(diǎn)下滑，離開C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．兩同心金屬圓環(huán)，使內(nèi)環(huán)A通以順時(shí)針方向電流，現(xiàn)使其電流增大，則在大環(huán)B中（　�。�
A．有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)B有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)
B．有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)B有向外擴(kuò)張的趨勢(shì)
C．有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)B有向內(nèi)擴(kuò)張的趨勢(shì)
D．有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)B有向內(nèi)擴(kuò)張的趨勢(shì)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案