【題目】飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時間。改進以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進入場強為E(方向如圖)的勻強電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時,測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間,(不計離子重力)

(1)忽略離子源中離子的初速度,①用計算荷質(zhì)比;②用計算荷質(zhì)比。

(2)離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同,設(shè)兩個荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為),在改進后的方法中,它們飛行的總時間通常不同,存在時間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0。求此時E的大小。

【答案】(1)

(2)

【解析】

⑴①設(shè)離子帶電量為q,質(zhì)量為m,經(jīng)電場加速后的速度為v,則

2

離子飛越真空管,在AB做勻速直線運動,則

Lvt1

解得離子荷質(zhì)比:

離子在勻強電場區(qū)域BC中做往返運動,設(shè)加速度為a,則:

qEma

L2

解得離子荷質(zhì)比:

2)兩離子初速度分別為v、v/,則

l′

Δttt′

要使Δt0,則須

所以:E

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,兩平行金屬板右側(cè)的平行直線A1、A2間,存在兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,以豎直面MN為理想分界面。兩磁場區(qū)域的寬度相同,磁感應(yīng)強度的大小均為B,Ⅰ區(qū)的磁場方向垂直于紙面向里。一電子由靜止開始,經(jīng)板間電場加速后,以速度v0垂直于磁場邊界A1進入勻強磁場,經(jīng)的時間后,垂直于另一磁場邊界A2離開磁場。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。

(1)求每一磁場區(qū)域的寬度d;

(2)若要保證電子能夠從磁場右邊界A2穿出,加速度電壓U至少應(yīng)大于多少?

(3)現(xiàn)撤去加速裝置,使Ⅰ區(qū)域的磁感應(yīng)強度變?yōu)?B,電子仍以速率v0從磁場邊界AB射入,并改變射入時的方向(其它條件不變),使得電子穿過Ⅰ區(qū)域的時間最短。求電子穿過兩區(qū)域的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車從甲地駛往乙地作直線運動,已知甲、乙兩地相距750m,汽車的運動情況如圖所示,則( 。

A. 汽車加速過程的加速度小于減速過程的加速度

B. 汽車在8s時的速度方向與25s時的速度方向相反

C. 汽車在加速過程的位移與減速過程的位移方向相同

D. 汽車在加速過程的時間等于減速過程的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,T為理想變壓器,原副線圈匝數(shù)比為51A1A2為理想交流電流表,V1、V2為理想交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻(阻值隨光照強度的增大而減。圈兩端電壓u=220sin314tV,以下說法正確的是( 。

A. 當(dāng)光照增強時,電壓表示數(shù)保持不變

B. 當(dāng)光照增強時,變壓器的輸入功率變大

C. 當(dāng)光照增強時,電流表示數(shù)變小

D. 當(dāng)光照增強時,電壓表示數(shù)增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】具有放射性,經(jīng)以下連續(xù)衰變過程,最后生成穩(wěn)定的→…→,下列說法正確的是(

A. 屬于放射性同位素,其原子核中子數(shù)相同,質(zhì)子數(shù)不同

B. 發(fā)生β衰變后變?yōu)?/span>,說明原子核內(nèi)有β粒子

C. 的半衰期約為6.7年,將該元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中,半衰期將增大

D. 整個衰變過程共發(fā)生6α衰變和4β衰變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保新能源,近幾年來得到了快速發(fā)展。如果風(fēng)車陣中某發(fā)電機輸出功率為P1=120kW,輸出電壓是U1=250V。發(fā)電站通過原副線圈的匝數(shù)之比為n1n2=112的升壓變壓器、總電阻為r=10Ω的輸電線和降壓變壓器把電能輸送給用戶。已知用戶需要的電壓是U4=220V,求:

1)升壓變壓器的輸出電壓U2;

2)輸電線上損失的電功率P;

3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3n4。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在小車內(nèi)固定一光滑的斜面體,傾角為θ,一輕繩的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端拴一個質(zhì)量為m的物塊A,繩與斜面平行。整個系統(tǒng)由靜止開始向右勻加速運動,物塊A恰好不脫離斜面,則向右加速運動時間t的過程中

A. 重力的沖量為零

B. 重力做功為零

C. 拉力沖量大小為 mgt cotθ

D. 拉力做功為mg2t2cot2θ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點,相鄰兩點的間距依次為2m、4m6m。一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,a第一次到達最高點。下列說法正確的( )

A. 時刻波恰好傳到質(zhì)點d

B. 時刻質(zhì)點c恰好到達最高點

C. 質(zhì)點b開始振動后,其振動周期為4s

D. 的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如下的器材和方法可以驗證力的平行四邊形定則。在圓形桌子透明桌面上平鋪一張白紙,在桌子邊緣安裝三個光滑的滑輪,其中滑輪P1固定在桌子邊,滑輪P2、P3可沿桌邊移動。第一次實驗中,步驟如下;

A.在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼,并使結(jié)點O靜止;

B.在白紙上描下O點的位置和三根繩子的方向,以O點為起點,作出三拉力的圖示;

C.以繞過P2、P3繩的兩個力為鄰邊作平行四邊形,作出O點為起點的平行四邊形的對角線,量出對角線的長度;

D.檢驗對角線的長度和繞過P1繩拉力的圖示的長度是否一樣,方向是否在一條直線上。

(1)這次實驗中,若一根繩掛的質(zhì)量為m,另一根繩掛的質(zhì)量為2m,則第三根繩掛的質(zhì)量一定大于_______且小于_______

(2)第二次實驗時,改變滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量,使結(jié)點平衡,繩的結(jié)點________(必須不必”)與第一次實驗中白紙上描下的O點重合。實驗中,若桌面不水平__________(不會”)影響實驗的結(jié)論。

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