【題目】(加試題)有一種質(zhì)譜儀由靜電分析器和磁分析器組成,其簡化原理如圖所示。左側(cè)靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點(diǎn)等距離各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同的徑向電場,右側(cè)的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行,兩者間距近似為零。離子源發(fā)出兩種速度均為v0、電荷量均為q、質(zhì)量分別為m0.5m的正離子束,從M點(diǎn)垂直該點(diǎn)電場方向進(jìn)入靜電分析器。在靜電分析器中,質(zhì)量為m的離子沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動,從N點(diǎn)水平射出,而質(zhì)量為0.5m的離子恰好從ON連線的中點(diǎn)P與水平方向成θ角射出,從靜電分析器射出的這兩束離子垂直磁場方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左邊界的探測板上,其中質(zhì)量為m的離子打在O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)。已知OP=0.5r0OQ=r0,N、P兩點(diǎn)間的電勢差,,不計重力和離子間相互作用。

1)求靜電分析器中半徑為r0處的電場強(qiáng)度E0和磁分析器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

2)求質(zhì)量為0.5m的離子到達(dá)探測板上的位置與O點(diǎn)的距離l(用r0表示);

3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度在(B—△B)到(B△B)之間波動,要在探測板上完全分辨出質(zhì)量為m0.5m的兩東離子,求的最大值

【答案】1,;(2;(312%

【解析】

1)徑向電場力提供向心力:

2)由動能定理:

解得

3)恰好能分辨的條件:

解得

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,長木板質(zhì)量M=3 kg,放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,質(zhì)量為m=1 kg的物塊A,右端放著一個質(zhì)量也為m=1 kg的物塊B,兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4AB之間的距離L=6 m,開始時物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對物塊A施加方向水平向右的恒定推力F作用,取g=10 m/s2

1.為使物塊A與木板發(fā)生相對滑動,F至少為多少?

2.F=8 N,求物塊A經(jīng)過多長時間與B相撞,假如碰撞過程時間極短且沒有機(jī)械能損失,則碰后瞬間A、B的速度分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上,如圖所示,已知,輕彈簧的勁度系數(shù)。若在木塊A上作用一個豎直向上的力F使木塊A由靜止開始以的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動,且已知輕彈簧彈性勢能的表達(dá)式為為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量。取,求:

剛開始運(yùn)動時彈簧的彈性勢能是多少?

求使木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動的過程中力F的最小值是多少?

從木塊A豎直向上做勻加速運(yùn)動直到A、B分離的過程中,力F對木塊做的功是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩同學(xué)均設(shè)計了測動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn).已知重力加速度為g

(1)甲同學(xué)所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.其中A為一質(zhì)量為M的長直木板,B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊,C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計.實(shí)驗(yàn)時用力將AB的下方抽出,通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù).則該設(shè)計能測出_____(填“AB”“A與地面)之間的動摩擦因數(shù),其表達(dá)式為_____

(2)乙同學(xué)的設(shè)計如圖乙所示.他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門,與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動時間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力.

實(shí)驗(yàn)時,多次改變沙桶中沙的質(zhì)量,每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運(yùn)動,讀出多組測力計示數(shù)F及對應(yīng)的物塊在兩光電門之間的運(yùn)動時間t,在坐標(biāo)系中作出的圖線如圖丙所示,圖線的斜率為k,與縱軸的截距為b,因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量,故該同學(xué)還應(yīng)測出的物理量為_____.根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,右端封閉,左管內(nèi)有一個重力和摩擦都不計的活塞,管內(nèi)水銀把氣體分隔成A、B兩部分。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為P075cmHg,溫度為t027℃時,管內(nèi)水銀面在同一高度,兩部分氣體的長度均為L030cm。

①現(xiàn)向上緩慢拉動活塞,使兩管內(nèi)水銀面高度差為h10cm,求活塞上升的高度L;

②然后固定活塞,再僅對左管氣體加熱,使A部分氣體溫度升高。則當(dāng)左管內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度時,方可使右管內(nèi)水銀面回到原來的位置。(該題計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北京時間200931日下午1536分,在距月球表面100km的圓軌道上運(yùn)行的質(zhì)量為 (連同燃料)的“嫦娥一號”衛(wèi)星,在北京航天飛行控制中心科技人員的控制下發(fā)動機(jī)點(diǎn)火。在極短的時間內(nèi)以4.92km/s的速度(相對月球表面)向前噴出質(zhì)量為50kg的氣體后,衛(wèi)星減速。只在月球引力的作用下下落,最后成功撞擊到月球東經(jīng)52.36度、南緯1.50度的預(yù)定的豐富海區(qū)域,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo),為中國探月一期工程畫上一個圓滿的句號。已知月球的半徑,月球表面的重力加速度g/=1.8m/s2。則“嫦娥一號”噴氣后的速度約為(

A. 1.10 km/sB. 1.56km/sC. 2.88km/sD. 3.78km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018128日發(fā)射成功的嫦娥四號探測器經(jīng)過約110小時奔月飛行,到達(dá)月球附近,成功實(shí)施近月制動,順利完成太空剎車,被月球捕獲并順利進(jìn)入環(huán)月軌道。若將整個奔月過程簡化如下:嫦娥四號探測器從地球表面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)過M點(diǎn)時變軌進(jìn)入距離月球表面100km的圓形軌道I,在軌道I上經(jīng)過P點(diǎn)時再次變軌進(jìn)入橢圓軌道,之后將擇機(jī)在Q點(diǎn)著陸月球表面。下列說法正確的是

A. 嫦娥四號沿軌道運(yùn)行時,在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度

B. 嫦娥四號沿軌道運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期

C. 嫦娥四號在軌道上的運(yùn)行速度小于月球的第一宇宙速度

D. 嫦娥四號在地月轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的速度大于在軌道M點(diǎn)的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C處于不同的軌道上做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示,下列說法正確的是(

A. 三顆衛(wèi)星的線速度大小vAvBvC

B. 三顆衛(wèi)星的向心加速度大小aA<aB<aC

C. 三顆衛(wèi)星所受的地球引力的大小一定是FA>FB>FC

D. 三顆衛(wèi)星的運(yùn)動周期TA<TB<TC

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),水平地面上固定一傾角為37°的斜面,一寬為l=0.43m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上,磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd,線框沿斜面下滑時,ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面,從線框開始運(yùn)動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中,線框的機(jī)械能E與位移s之間的關(guān)系如圖(b)所示,圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.06Ω。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g10m/s2)求:

1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

2)線框的邊長l

3)線框穿越磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm

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