【題目】質(zhì)譜儀是一種研究同位素的工具，如圖為倍恩勃立奇等設(shè)計的質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖。從離子源產(chǎn)生的同位素離子，經(jīng)過S2、Sl之間的電壓U加速，穿過平行板P1、P2區(qū)間，從狹縫S0垂直射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，偏轉(zhuǎn)半周后打在照相底片上，不計離子重力。

(1)若忽略某離子進入狹縫S2時的速度，在底片上的落點到狹縫S0的距離為上，求該離子的比荷；

(2)實際上，離子進入S2時有不同的速度，為降低其影響，在P1、P2間加均垂直于連線S1S0、場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B'的勻強磁場，電場方向由P1指向P2，試指出磁場B'的方向。若帶電量為g的兩個同位素離子在底片上的落點相距△L，求它們的質(zhì)量差△m。

【答案】(1)；(2)垂直于紙面向外；

【解析】

(1)對粒子在S2、S1之間的加速過程，有

①

對離子在磁場B中的偏轉(zhuǎn)過程，有

②

2r=L ③

聯(lián)立①②③式，解得離子的比荷

④

(2)磁場的方向應(yīng)垂直于紙面向外，要離子沿連線S1S0運動，有：

⑤

對兩個同位素離子（設(shè)m1>m2），分別有：

⑥

⑦

⑧

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式，解得兩個離子的質(zhì)量差

⑨

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(9分)某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于 O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。

(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。

(2)下列不必要的實驗要求是_________。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)

A．應(yīng)測量重物M所受的重力

B．彈簧測力計應(yīng)在使用前校零

C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行

D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置

（3）某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針示數(shù)稍稍超出量程，請你提出一個解決辦法。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有一個質(zhì)量為m=2kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖所示，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零．已知小球與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，當剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，以下說法正確的是（　 �。�

A.此時輕彈簧的彈力大小為20N

B.小球的加速度大小為8m/s2，方向向左

C.若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10m/s2，方向向右

D.若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質(zhì)量為2 kg的物體A，A處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將質(zhì)量為3 kg的物體B輕放在A上，則B與A剛要一起運動的瞬間，B對A的壓力大小為(取g＝10 m/s2)(　　)

A.20 NB.30 NC.25 ND.12 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D為勻強電場中相鄰的四個等勢面，一個電子垂直經(jīng)過等勢面D時，動能為20eV飛經(jīng)等勢面C時，電勢能為－10eV，飛至等勢面B時速度恰好為零，已知相鄰等勢面間的距離為5cm，則下列說法正確的是 ( )

A.等勢面A的電勢為－10V

B.勻強電場的場強大小為200V/m

C.電子再次飛經(jīng)D勢面時，動能為10eV

D.電子的運動為勻變速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2kg、左端有擋板的長木板置于水平地面上，上表面光滑，下表面與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2。一輛固定有電動機的小車，質(zhì)量共2kg，放置在木板上，電動機可收攏與擋板拴接的水平輕繩，初始時離擋板的距離為4m。開啟電動機收攏輕繩使小車勻加速運動到擋板處。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，空氣阻力不計，取g =10m/s2。

(1)若運動時間為2s，且木板不動，求輕繩的拉力大�。�

(2)若要運動時間最短，且木板不動，求加速過程中輕繩拉力的最大功率；

(3)若小車與擋板碰撞后結(jié)合成一個牢固整體（碰撞時間極短，同時電動機停止運轉(zhuǎn)），求最終停止時，木板與初位置距離的最大值及對應(yīng)的輕繩拉力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A和B兩質(zhì)點在同一直線上運動的v－t圖象如圖所示，已知在第3 s末兩個物體在途中相遇，則下列說法正確的是(　　)

A. 兩物體從同一地點出發(fā)

B. 出發(fā)時B在A前3 m處

C. 5 s末兩個物體再次相遇

D. t＝0時兩物體的距離比t＝5 s時的大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力，回答下列問題：

（1）改變鉤碼個數(shù)，實驗不能完成的是（____）

A.鉤碼的個數(shù)， B.鉤碼的個數(shù)，

C.鉤碼的個數(shù) D.鉤碼的個數(shù)，，

（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是（____）

A.標記結(jié)點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向．

B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度

C.用量角器量出三根繩子之間的夾角

D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量

（3）在作圖時，下圖中更加符合實際的圖是___圖．（填“甲”或“乙”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一個電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,又沿中心軸線從O點垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的O點, 點為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量,電荷量,加速電場電壓U0=2500V,偏轉(zhuǎn)電場電壓,極板的長度,板間距離,極板的末端到熒光屏的距離 (忽略電子所受重力,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。求

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度;

(2)電子打在熒光屏上的P點到點的距離h;

(3)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場過程中電場力對它所做的功W。

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