【題目】如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖，整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中，離子源可釋放出質(zhì)量相等、電荷量均為的離子．離子的初速度很小，可忽略不計(jì)．離子經(jīng)、間電壓為的電場(chǎng)加速后，從狹縫進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿著半圓運(yùn)動(dòng)到照相底片上的點(diǎn)處，測(cè)得到的距離為．求：

（）離子經(jīng)電壓為的電場(chǎng)加速后的動(dòng)能；

（）離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量大�。�

（）離子的質(zhì)量．

【答案】（）；（）；（）．

【解析】（）設(shè)離子經(jīng)、間電壓為的電場(chǎng)加速后動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理： ．

（）設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)速率為，半徑為，離子質(zhì)量為，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有： … ①

又因： … ②

由①②兩式計(jì)算得出離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量大�。� ．

（）對(duì)于離子經(jīng)電壓加速過程，根據(jù)動(dòng)能定理： … ③

聯(lián)立①②③計(jì)算得出： ．

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：

【題目】如圖所示，不可伸縮、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線跨過同一高度處的兩個(gè)光滑輕質(zhì)定滑輪連接著質(zhì)量相同的物體A和B，A套在固定的光滑水平桿上，物體、細(xì)線、滑輪和桿都在同一豎直平面內(nèi)，水平細(xì)線與桿的距離h＝0.2 m．當(dāng)傾斜細(xì)線與桿的夾角α＝53°時(shí)，同時(shí)無初速度釋放A、B．關(guān)于此后的運(yùn)動(dòng)過程，下列判斷正確的是(cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)

A. 當(dāng)53°＜α＜90°時(shí)，A、B的速率之比vA∶vB＝1∶cosα

B. 當(dāng)53°＜α＜90°時(shí)，A、B的速率之比vA∶vB＝cos α∶1

C. A能獲得的最大速度為1 m/s

D. A能獲得的最大速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平桌面上A點(diǎn)處靜止有一輛可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=0.2 kg的電動(dòng)小車，以恒定的功率P=3 W啟動(dòng)并向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為v1=2m/s時(shí)加速度為a1=2.5 m/s2，出發(fā)后經(jīng)過時(shí)間t=0.5 s小車運(yùn)動(dòng)到水平桌面的右側(cè)邊緣B點(diǎn)時(shí)剛好加速到最大速度，而后關(guān)閉電動(dòng)小車的電源，小車從B點(diǎn)飛出，沿切線方向從C點(diǎn)進(jìn)入固定的光滑圓弧軌道CDEF，并沿軌道恰好通過最高點(diǎn)F. 已知FOD豎直，COE為圓弧的一條直徑，圓弧CD的圓心角θ=53°，重力加速度g=10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

（1）小車在水平桌面上運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小f；

（2）小車在B點(diǎn)的速度大小vm；

（3）平臺(tái)末端B點(diǎn)到C點(diǎn)的豎直高度；

（4）現(xiàn)將半圓槽上半部的EF部分去掉，小滑塊從E點(diǎn)脫離半圓槽后繼續(xù)上升離E點(diǎn)的最大高度h。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種靜電除塵裝置,如圖1所示,其中有一長(zhǎng)為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料.圖2是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連.帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0,當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和,同時(shí)被收集.將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率.不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.要增大除塵率,下列措施可行的是(　　)

A. 只增大電壓U

B. 只減少長(zhǎng)度L

C. 只增大高度d

D. 只增大塵埃被吸入水平速度v0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，取一對(duì)用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸．起初它們不帶電，貼近A、B下面的金屬箔片是閉合的．現(xiàn)在把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A，可以看到A、B上的金屬箔片都張開了．下列說法正確的是(　　)

A. A內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)比B內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)大

B. A、B內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)均為零

C. A左端的電勢(shì)比B右端的電勢(shì)低

D. A左端的電勢(shì)比B右端的電勢(shì)高

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4t，當(dāng)它行駛在傾角正弦值為0.02的長(zhǎng)直公路上時(shí)，如圖所示，所受阻力為車重的0.1倍（g＝10m/s2），求：

（1）汽車所能達(dá)到的最大速度vm＝？

（2）若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車做功多少？

（4）在10s末汽車的即時(shí)功率為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)電子后，美國物理學(xué)家密立根在1907 1913年間進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量．密立 根并沒有直接測(cè)量電子的電荷量，而是測(cè)定很小的帶電油滴所帶的電荷量，他發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這一數(shù)值e為基本電荷量．

如圖所示，兩塊完全相同的金屬極正對(duì)著水平放置，板間的距離為d用噴霧器將油滴從小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴口出來時(shí)由于摩擦而帶電，在電場(chǎng)中受靜電力的作用．當(dāng)質(zhì)量為m微小帶電油滴在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受空氣阻力的大小與速度大小成正比，油滴的重力不可忽略．

兩板間不加電壓時(shí)，可以觀察到油滴豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng)，通過某一段距離s所用時(shí)間為t1；當(dāng)兩板間加電壓U （上極板的電勢(shì)高）時(shí)，可以觀察到同一油滴改做豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)，通過距離s所用時(shí)間為t2．忽略空氣浮力，重力加速度為g．

（1）判斷上述油滴的電性，要求說明理由；

（2）求上述油滴所帶的電荷量Q；

（3）用X射線照射極板空間可以改變油滴的帶電量．再采用上述方法測(cè)量油滴的電荷量．如此重復(fù)操作，測(cè)量出油 滴的電荷量Qi如下表所示．如果存在基本電荷，請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出基本電荷的電荷量e(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）．

實(shí)驗(yàn)次序

1

2

3

4

5

電荷Q i(1018)

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MP⊥ON.則(　　)

A. M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高

B. 將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C. M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

D. 在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量不計(jì)的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B．支架的兩直角邊長(zhǎng)度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示．開始時(shí)OA邊處于水平位置，由靜止釋放，則（　　）

A. A球的最大速度為

B. A球速度最大時(shí)，AB兩球的總重力勢(shì)能最小

C. A球在向下運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能增大

D. A、B兩球的最大速度之比va:vb=2:1

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案