（8分）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢(shì)差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

(1)求該離子的荷質(zhì)比．

(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1>m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x。

 

（1） (2)

【解析】

試題分析：(1)離子在電場中加速，由動(dòng)能定理得①

離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：②

由①②式可得：④

(2)由①②式可得粒子m1在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑是r1，則：⑤

對(duì)離子m2，同理得⑥

∴照相底片上P1、P2間的距離：⑦

考點(diǎn)：帶電子粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省成都市高三第三次診斷性考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

有一電壓表V1，其量程為3V，內(nèi)阻約為3000Ω，現(xiàn)要準(zhǔn)確測量該電壓表的內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有:

源E:電動(dòng)勢(shì)約15 V，內(nèi)阻不計(jì);

電流表A1:量程1A，內(nèi)阻r1 = 2 Ω，;

電壓表V2:量程2V，內(nèi)阻r2=2000Ω;

定值電阻R1:阻值20Ω;

定值電阻R2:阻值1Ω;

滑動(dòng)變阻器R:最大阻值10Ω，額定電流1A;

開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.

①提供的實(shí)驗(yàn)器材中，應(yīng)選用的電表是 、定值電阻是 ;(填器材符號(hào))

②請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測量電壓表V1的實(shí)驗(yàn)電路圖，畫在答題卡上對(duì)應(yīng)的虛線框內(nèi);(要求:

滑動(dòng)變阻器要便于調(diào)節(jié))

③說明實(shí)驗(yàn)所要測量的物理量: ;

④寫出電壓表V1內(nèi)阻的計(jì)算表達(dá)式RV1= .

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省成都市高三第三次診斷性考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

2013年6月13日，搭載聶海勝、張曉光、王亞平3名航天員的“神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器在離地面343 km的圓軌道上成功進(jìn)行了我國第5次載人空間交會(huì)對(duì)接。下列說法正確的是

A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速率都應(yīng)大于第一宇宙速度

B.“神舟十號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在同一軌道上點(diǎn)火加速

C.對(duì)接完成后，當(dāng)王亞平站在“天宮一號(hào)”內(nèi)講課“不動(dòng)”時(shí)，她處于平衡狀態(tài)

D.對(duì)接完成后，當(dāng)王亞平站在“天宮一號(hào)”內(nèi)講課“不動(dòng)”時(shí)，她處于失重狀態(tài)

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省高三零診模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成．當(dāng)調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2的通斷，可使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將冷空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，從出風(fēng)口吹出冷風(fēng)或熱風(fēng)。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220 V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120 W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1 000 W．關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是(　　)

A．電熱絲的電阻為55 Ω

B．當(dāng)開關(guān)S2閉合、S1斷開時(shí)，電吹風(fēng)吹出冷風(fēng)

C．當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 J

D．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1 120 J

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省高三零診模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin（2.5πt），位移y的單位為m，時(shí)間t的單位為s．則

A．彈簧振子的振幅為0.2m

B．彈簧振子的周期為1.25s

C．在t=0.2s時(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零

D．在任意0.2s時(shí)間內(nèi)，振子的位移均為0.1m

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省廣元市高第三次高考適應(yīng)性統(tǒng)考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一傾角為37°、長L=0.93m的固定斜面是由兩種材料構(gòu)成的，物塊P從斜面頂端以初速度v0=1m/s沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，物塊P與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ隨物塊P下滑的距離L的關(guān)系如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：

(1)物塊P在斜面上前后兩段滑動(dòng)的加速度大小與方向；

(2)物塊P滑到斜面底端時(shí)的速度大�。�

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年吉林省吉林市高三第三次模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，邊長為2L的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一個(gè)邊長為L粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框abcd，其所在平面與磁場方向垂直，導(dǎo)線框的對(duì)角線與虛線框的對(duì)角線在一條直線上，導(dǎo)線框各邊的電阻大小均為R。在導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對(duì)角線方向進(jìn)入磁場，到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是

A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B．導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時(shí)為

C．導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場時(shí)，整個(gè)導(dǎo)線框所受安培力大小為

D．導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)線框a、c兩點(diǎn)間的電壓為

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一枚靜止時(shí)長30 m的火箭以0.6 c的速度從觀察者的身邊掠過，火箭上的人測得火箭的長度為        m，觀察者測得火箭的長度為        m。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某學(xué)習(xí)小組以“假如失去……”為主題展開討論．同學(xué)們提出以下四種觀點(diǎn)，你認(rèn)為正確的是（ ）
A．假如物體間失去了摩擦力，任何運(yùn)動(dòng)物體的機(jī)械能一定守恒
B．假如磁體周圍失去了磁場，其它形式的能將無法轉(zhuǎn)化為電能
C．假如地球?qū)υ虑蚴チ艘�，月球就不�?huì)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)
D．假如導(dǎo)體失去了電阻，所有用電器都不能正常工作

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