(1)當(dāng)a.b間的電壓為U1時(shí).在M.N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2.使離子到達(dá)探測(cè)器.請(qǐng)導(dǎo)出離子的全部飛行時(shí)間與比荷K的關(guān)系式.(2)去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2.在M.N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.磁感應(yīng)強(qiáng)度B.若進(jìn)入a.b間所有離子質(zhì)量均為m.要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出.a.b間的加速電壓U1至少為多少? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和探測(cè)器組成，可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知加速電場a、b板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。
（1）設(shè)離子帶電粒子比荷為k（k=q/m），如a、b間的加速電壓為U1，試求離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的初速度v0；
（2）當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間為t。請(qǐng)推導(dǎo)出離子k比荷的表達(dá)式；
（3）在某次測(cè)量中探測(cè)器始終無法觀察到離子，分析原因是離子偏轉(zhuǎn)量過大，打到極板上，請(qǐng)說明如何調(diào)節(jié)才能觀察到離子？

查看答案和解析>>

精英家教網(wǎng)真空室中有如圖所示的裝置，設(shè)電子電量為e、質(zhì)量為m．電極K發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過加速電場后，由小孔O沿水平放置的偏轉(zhuǎn)板M、N間的中心軸線OO'射入．M、N板長為L，兩板間的距離d，兩板間加有恒定電壓U2，它們間的電場可看作勻強(qiáng)電場．偏轉(zhuǎn)板右端邊緣到熒光屏P的距離為s．當(dāng)加速電壓為U1時(shí)，電子恰好打在熒光屏的B點(diǎn)．已知A、B點(diǎn)到中心軸線OO′的距離相等．求U1．

查看答案和解析>>

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場（a、b間的電壓為U1），從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．則：
（1）在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷�，使離子到達(dá)探測(cè)器．求離子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間．
（2）為保證離子不打在極板上，求M、N間的最大偏轉(zhuǎn)電壓U2．
（3）求離子離開偏轉(zhuǎn)控制區(qū)時(shí)的最大速率．

查看答案和解析>>

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器．求離子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間．
（2）為保證離子不打在極板上，試求U2與U1的關(guān)系．

查看答案和解析>>

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。

   （1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器。求離子從a板到達(dá)探測(cè)器的飛行時(shí)間。

   （2）為保證離子不打在極板上，試求U2與U1的關(guān)系。

查看答案和解析>>

一

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

BD

CD

A

A

AD

AB

A

C

CD

A

ACD

二

13（1）D （5分）   (2)   80J （5分）   14 (1) A （5分） (2) ×10 8 m/s （5分）     

15．（12分）4.0（3分）， 2.16 或2.2（3分），滑塊的質(zhì)量（3分），（3分）

16 （12分）

(1)  連接電路如答案圖（5分）          (2) A （2分） (3) 1.6×103℃ （5分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17（18分）（1）．解：①設(shè)該星球表面的重力加速度為g小球的上升時(shí)間為，

  1. <style id="i7iuw"></style>
  2. 
   
    
    
    
    
    
    20081125
    解得     
（2分）
       ②在該星球表面上小球所受萬有引力為
         （2分）
    （1分）.
    (2) ①從B到C的過程中，加速度大小為a1＝＝2 m/s2  （2分），
    又a1＝mg，所以m＝0.2 
                          （2分），
    ②從A到B的過程中，加速度大小為a2     
    根據(jù)牛頓第二定律 mgsinq－mmgcosq＝ma2    （2分），
    a2＝4.4 m/s2
                      
a2＝＝4.4 m/s2            
（2分），
                        
VA=2.0 m/s                 
（1分）
    18（16分）
    解：設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，感應(yīng)電流為I。外電路為ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后再與ab邊電阻并聯(lián)，設(shè)總電阻為R，ab邊和dc邊的電流分別為Iab和Idc。
    ⑴ 金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，有：
                    (3分)
         (2分)
    =7.5A         
   (3分)
     
    ⑵    E＝B1L1         
           (3分)
    E＝IR ， ，           (2分)
    得：          (3分)
           

    19題（17分）
    （1）由動(dòng)能定理：     
                    (
2分）
    n價(jià)正離子在a、b間的加速度             
     ( 1分)
    在a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間=d           
         (
2分)
    在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t2=L/v                     
         (
1分)
    離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間：
    t=t1+t2=                                 
            (
2分)
    （2）假定n價(jià)正離子在磁場中向N板偏轉(zhuǎn)，洛侖茲力充當(dāng)向心力，設(shè)軌跡半徑為R，由牛頓第二定律得：                                 (   2分)
    離子剛好從N板右側(cè)邊緣穿出時(shí)，由幾何關(guān)系：            

    R2=L2+（R-L/2）2                                   
     (2分)
    由以上各式得：                      
    ( 2分)
    當(dāng)n=1時(shí)U1取最小值
                    (
3分)
    20．（17分）
    （1）設(shè)A在C板上滑動(dòng)時(shí)，B相對(duì)于C板不動(dòng)，據(jù)題意對(duì)B、C分析有：
    μmg=2ma，得，                      
( 1分)
    又B最大的加速度為由于am>a，所以B相對(duì)于C不滑動(dòng)而一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，則。                     
 (
2分)
    （2）若物塊A剛好與物塊B發(fā)生碰撞，則A相對(duì)于C運(yùn)動(dòng)到B所在處時(shí)，A、B的速度大小相等，因?yàn)锽與木板C的速度相等，所以此時(shí)三者的速度均相同，設(shè)為v1，由動(dòng)量守恒定律得：
    mv0=3mv1        ①               
 (
2分)
     
    在此過程中，設(shè)木板C運(yùn)動(dòng)的路程為s1，則A運(yùn)動(dòng)的路程為s1+L，如圖所示，由動(dòng)能定理得
     
     
    對(duì)B、C系統(tǒng)有  ②          
( 2分)
    對(duì)A有    ③       (2分)
    聯(lián)立①、②、③解得：，欲使A與B發(fā)生碰撞，須滿足
                                      
( 2分)
        
    設(shè)B剛好不滑離木板C，此時(shí)三者的共同速度為v2，同理得
    mv0=3mv2         
④      (2分)
    在此過程中，A、B、C系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，由能的轉(zhuǎn)化和守恒得       ⑤   ( 2分)
    聯(lián)立④、⑤解得
    綜上所述，使物塊A能與B發(fā)生碰撞，而B又不滑離C，則物塊A的初速度v0應(yīng)滿足
    。                        
(2分)
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    		
    
	
	
    
		
    


    同步練習(xí)冊(cè)答案