【題目】質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，其原理簡(jiǎn)圖如圖所示。容器A 中有電荷量均為+q、質(zhì)量不同的兩種粒子，它們從小孔S1不斷飄入電壓為U 的加速電場(chǎng)（不計(jì)粒子的初速度），并沿直線(xiàn)從小孔S2（S1與S2連線(xiàn)與磁場(chǎng)邊界垂直）進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在照相底片D上，形成a、b兩條“質(zhì)譜線(xiàn)”。已知打在a處粒子的質(zhì)量為m。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。

（1）求打在a處的粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v；

（2）求S2距a 處的距離xa；

（3）若S2距b處的距離為xb，且xb=，求打在b處粒子的質(zhì)量mb（用m表示）。

【答案】(1) (2) (3) mb=2m

【解析】

（1）粒子經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)，由動(dòng)能定理有

①

可得

（2）粒子通過(guò)孔S2進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

②

③

聯(lián)立①②③式可得

④

（3）同（2）可得

⑤

聯(lián)立④⑤式并代入已知條件可得

mb=2m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓形豎直光滑軌道bc固定在水平地面上，軌道半徑R＝0.6m，與水平粗糙地面ab相切，質(zhì)量m2＝0.2kg的物塊B靜止在水平地面上b點(diǎn)，另一質(zhì)量m1＝0.6kg物塊A在a點(diǎn)以v0＝10m/s的初速度沿地面滑向物塊B，與物塊B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰后兩物塊粘在一起，之后沖上半圓軌道，到最高點(diǎn)c時(shí)，兩物塊對(duì)軌道的壓力恰好等于兩物塊的重力．已知ab兩點(diǎn)間距L＝3.6m，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2．求：

（1）物塊A與B剛碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度v；

（2）物塊A和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，設(shè)想在真空環(huán)境中將帶電導(dǎo)體球靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線(xiàn)1將導(dǎo)體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q左、Q右；若沿虛線(xiàn)2將導(dǎo)體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q'左、Q'右。下列推斷正確的是

A.Q左+Q右可能為負(fù)

B.Q左+Q右一定等于Q'左+Q'右

C.導(dǎo)體內(nèi)虛線(xiàn)1上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于虛線(xiàn)2上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

D.導(dǎo)體內(nèi)虛線(xiàn)1上各點(diǎn)的電勢(shì)小于虛線(xiàn)2上各點(diǎn)的電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法不正確的是 (　　)

A.帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器

B.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器

C.電場(chǎng)使帶電粒子加速，磁場(chǎng)使帶電粒子旋轉(zhuǎn)

D.離子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電場(chǎng)的電壓無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲是一理想變壓器的電路連接圖，圖乙是原線(xiàn)圈兩端所加的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，已知原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10∶1，電流表A2的示數(shù)為2 A，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，求：

(1)變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)；

(2)將開(kāi)關(guān)S閉合，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，的阻值和電源內(nèi)阻相等，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向端移動(dòng)時(shí)，則（ ）

A.消耗的功率逐漸減小

B.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大

C.電源的輸出功率逐漸增大

D.質(zhì)點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門(mén)，滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細(xì)線(xiàn)繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連，細(xì)線(xiàn)與導(dǎo)軌平行.

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為_____mm.

（2）在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊不掛鉤碼和細(xì)線(xiàn)，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間大于通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間.為使氣墊導(dǎo)軌水平.可采取的措施是______.

A.調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些 B.調(diào)節(jié)P使軌道左端降低一些

C.遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些 D.滑塊的質(zhì)量增大一些

（3）正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，遮光條的寬度用d表示，已知重力加速度為g.現(xiàn)將滑塊從圖示位置由靜止釋放.

①若滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)鉤碼未著地，測(cè)得兩光電門(mén)中心間距L，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間分別為t1、t2，則驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是_____.

②若滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)鉤碼已著地，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已測(cè)得鉤碼初始位置離地的髙度h，還需測(cè)量的一個(gè)物理量是_____.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑四分之一圓弧形軌道AB與粗糙水平軌道BD的B端平滑連接，圓弧軌道半徑R=0.40m，整個(gè)裝置處理在豎直平面內(nèi)。有一質(zhì)量m=0.10kg的物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在與圓心等高的A點(diǎn)，從靜止開(kāi)始滑下，與水平軌道上C點(diǎn)質(zhì)量也為m的靜止物塊Q發(fā)生彈性碰撞，BC的距離L=1.0m，水平地面BD與物塊P、Q之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，求

（1）物塊P運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌的壓力；

（2）碰撞后瞬間物塊Q的速度大小；

（3）若在D處放上一豎直的彈性擋板，CD間距也為L=1.0m，P物塊釋放點(diǎn)離水平軌道的高度為h，要使PQ之間只發(fā)生一次碰撞，求h的取值范圍。（P可以從圓軌道上或A點(diǎn)正上方某位置釋放）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一個(gè)半徑為L的半圓形硬導(dǎo)體AB以速度，在水平U型框架上勻速滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路中的電阻為，半圓形硬導(dǎo)體AB的電阻為，其余電阻不計(jì)，則半圓形導(dǎo)體AB切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及AB之間的電勢(shì)差分別為(　 )

A.，B.，C.，D.，

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