【題目】在科研實驗中需要將電離后得到的一價氦離子和二價氦離子進行分離，小李同學設(shè)計了如圖所示方案：在真空環(huán)境中，將一價氦離子和二價氦離子的混合物通過A、B兩極板間的電場加速，然后再讓它們經(jīng)過由平行帶電金屬板C、D所形成的另一勻強電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若氦離子進入加速電場時的速度可忽略不計，氦離子重力不計，且所有的氦離子均可達到離子接收器處。那么在離子接收器處，下列說法正確的是（　�。�

A.一價氦離子和二價氦離子不能分開

B.一價氦離子和二價氦離子能分開

C.一價與二價氦離子獲得的動能相等

D.二價氦離子獲得的動能大于一價氦離子獲得的動能

【答案】AD

【解析】

AB．設(shè)離子電荷量為q、質(zhì)量為m，加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場場強為E，偏轉(zhuǎn)電場極板長為L，離子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的速度偏向角為，在電場中加速有

解得

在偏轉(zhuǎn)電場粒子做類平拋運動有

從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的速度偏向角有

代入v2可得

說明一價氦離子與二價氦離子從偏轉(zhuǎn)電場中射出的位置、射出方向相同，與電荷量無關(guān)，兩種離子不能分開，故A正確，B錯誤；

CD．由功能關(guān)系得，離子離開偏轉(zhuǎn)電場時獲得的動能為

二價氦離子電荷量大，所以二價氦離子獲得的動能較大，故C錯誤，D正確。

故選AD。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定兩個很靠近的同心圓軌道，外圓內(nèi)表面光滑，內(nèi)圓外表面粗糙，一質(zhì)量為的小球從軌道的最低點以初速度向右運動，球的直徑略小于兩圓間距，球運動的軌道半徑為，不計空氣阻力，下列說法正確的是（　�。�

A.若使小球在最低點的速度大于，則小球在整個運動過程中，機械能守恒

B.若小球要做一個完整的圓周運動，小球在最低點的速度必須大于等于

C.若，則小球在整個運動過程中克服摩擦力做功等于

D.若小球第一次運動到最高點，內(nèi)圓對小球的支持力為，則小球在最低點對外圓環(huán)的壓力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)報道，我國華中科技大學的科學家創(chuàng)造了脈沖平頂磁場磁感應(yīng)強度超過60T的世界紀錄，脈沖平頂磁場兼具穩(wěn)態(tài)和脈沖兩種磁場的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的強度且在一段時間保持很高的穩(wěn)定度。如圖甲所示，在磁場中有一匝數(shù)n=10的線圈，線圈平面垂直于磁場，線圈的面積為S=4×10-4m2，電阻為R=60Ω。如圖乙為該磁場磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律，設(shè)磁場方向向上為正，求：

(1)t=0.5×10-2s 時，線圈中的感應(yīng)電動勢大小；

(2)在0~2×10-2s 過程中，通過線圈橫截面的電荷量；

(3)在0~3×10-2s 過程中，線圈產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為4kg的物體在水平推力作用下開始運動，推力F的大小隨位移x變化的情況如圖乙所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為，g取10m/s2則（　�。�

A.物體先做加速運動，推力撤去后才開始做減速運動

B.運動過程中推力做的功為200J

C.物體在運動過程中的加速度先變小后不變

D.因推力是變力，無法確定推力做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電子技術(shù)中，科研人員經(jīng)常通過在適當?shù)膮^(qū)域施加磁場或電場束控制帶電粒子的運動。如圖所示，位于M板處的粒子源不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，粒子經(jīng)小孔S1不斷飄入電壓為U的加速電場，其初速度可視為零；然后經(jīng)過小孔S2射出后沿x軸方向從坐標原點O垂直于磁場方向進入x軸上方（含x軸正半軸）的有界勻強磁場控制區(qū)，磁場的磁感應(yīng)強度為B。粒子發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)后離開磁場豎直向下打在水平放置的熒光屏上，已知N板到y軸、熒光屏到x軸的距離均為L，不考慮粒了重力及粒子間的相互作用。

（l）求粒子在磁場中運動半徑的大��；

（2）求粒子從N板射出到打在熒光屏上所需的時間；

（3）實際上加速電壓的大小會在U±范圍內(nèi)微小變化，粒子以不同的速度進入磁場控制區(qū)域，均能發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)豎直打在熒光屏上，求有界磁場區(qū)域的最小面積S。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組成員準備測量干電池電源的電動勢和內(nèi)電阻，所用器材如下：

A.待測干電池兩節(jié)，電源的電動勢約為3.0V，內(nèi)電阻約幾歐姆

B.直流電壓表V1（量程2V，內(nèi)阻約2kΩ）

C.直流電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻約2kΩ）

D.定值電阻R0

E.滑動變阻器R（已知最大阻值為Rm）

F.導線和開關(guān)

該小組成員設(shè)計的電路如圖所示。

（1）實驗前，將滑動變阻器的滑片移到一端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大，閉合開關(guān)，這時電壓表V1、V2，的示數(shù)分別為U10、U20，則定值電阻阻值R0=_________（用Rm、U10、U20表示）。

（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出多組電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2，以對應(yīng)的U1、U2為點的坐標，在U1-U2坐標系下描點、連線、做出U1-U2圖像，如圖所示。圖線在縱軸上的截距為b，在橫軸上的截距為a。則電源的電動勢E=________，內(nèi)電阻r=_______（兩空都用a、b、R0表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長細繩懸吊于天花板上的O點，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細繩，水平向右緩慢拉動繩子（鉤子與細繩的接觸點A始終在一條水平線上），下列說法正確的是（　�。�

A.鉤子對細繩的作用力始終水平向右

B.OA段繩子的力逐漸增大

C.鉤子對細繩的作用力逐漸增大

D.鉤子對細繩的作用力可能等于mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示的電路測量一個滿偏電流為300μA，內(nèi)阻rg約為幾十到幾百歐姆的電流表的內(nèi)阻值，有如下的主要實驗器材可供選擇：

A．滑動變阻器(阻值范圍0~30k)

B．滑動變阻器(阻值范圍0～10k)

C．電源(電動勢3V，內(nèi)阻不計)

D．電源(電動勢6V，內(nèi)阻不計)

(1)為了使測量盡量精確，在上述可供選擇的器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用________，電源E應(yīng)選用__________。(選填器材前面的字母序號)

(2)實驗時要進行的主要步驟有：

A．斷開S2，閉合S1

B．調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

C．閉合S2

D．調(diào)節(jié)電阻箱R’的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之一

E．記下此時R’的阻值為90

則待測電流表的內(nèi)阻rg的測量值為______，該測量值______電流表內(nèi)阻的真實值。(選填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽內(nèi)部不斷進行著各種核聚變反應(yīng)，其中一種為，氘核的質(zhì)量為m1，氚核的質(zhì)量為m2，氦核的質(zhì)量為m3，中子的質(zhì)量為m4，核反應(yīng)中發(fā)射一種γ光子，該γ光子照射到逸出功為W0的金屬上打出的最大初動能的光電子速度為v，已知光電子的質(zhì)量為m，光速為c，普朗克常量為h，則下列說法錯誤的是（　�。�

A.聚變反應(yīng)釋放的核能為(m1＋m2－m3－m4)c2

B.γ光子來源于原子核外電子的能級躍遷

C.光電子的德布羅意波長為

D.γ光子的頻率為

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