16.如圖所示是一種質(zhì)譜儀的工作原理圖,從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在底片上的A點(diǎn),若粒子的質(zhì)量為m、帶電荷量為q,進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度近似為零,OA之間的距離為x,粒子重力不計(jì),則下列圖象中能正確反映U與x之間的函數(shù)關(guān)系的是( 。
A.B.C.D.

分析 根據(jù)動(dòng)能定理得到帶電粒子加速獲得的速度.帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得到半徑r,x=2r,根據(jù)x與U的表達(dá)式選擇圖象.

解答 解:在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得:
qU=$\frac{1}{2}$mv2,
解得:v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$,
磁場(chǎng)中,洛倫茲力提供向心力,有:
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,
得:r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$
則得:x=2r=$\frac{2}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$,即為U=$\frac{q{B}^{2}}{8m}{x}^{2}$,當(dāng)B、m、q都一定,則由數(shù)學(xué)知識(shí)得到,U-x圖象是拋物線,D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題是質(zhì)譜儀的原理,根據(jù)物理規(guī)律得到解析式,再由數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖象是常用的方法和思路.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖的s-t圖象中,速度從大到小的排列順序正確的是( 。
A.甲乙丙B.乙甲丙
C.乙丙甲D.條件不足,無(wú)法判斷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列正確的有(  )
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)
B.壓縮氣體要費(fèi)力,是因?yàn)闅怏w分子間存在斥力
C.若物體內(nèi)能增大了,則它的溫度一定要升高
D.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體
E.一定質(zhì)量的理想氣體在等溫膨脹過(guò)程要吸收熱量
F.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)叫相對(duì)濕度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列敘述中不正確的是(  )
A.盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究確定了原子核的組成結(jié)構(gòu)
B.愛(ài)因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,玻爾理論成功地解釋了氫原子的發(fā)光現(xiàn)象
C.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子核也有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
D.貝克勒爾首先發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾的礦物質(zhì)具有天然放射現(xiàn)象,天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)發(fā)現(xiàn)重物下落過(guò)程中,重物增加的動(dòng)能總是略小于減少的重力勢(shì)能,這一現(xiàn)象的主要原因是紙帶和重物受到阻力;
(2)某同學(xué)利用一條打點(diǎn)實(shí)驗(yàn)紙帶,選取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C,其間隔測(cè)量數(shù)值如圖所示.紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)為每打5個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),O點(diǎn)為重錘開(kāi)始下落時(shí)所打的點(diǎn),交流電的頻率為50Hz,則打點(diǎn)B時(shí)重錘下落的速度是2.94m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,間距為l=0.8m的兩平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,軌道與水平方向的夾角為θ=37°,導(dǎo)軌間接由一阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì).一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=0.2Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處,導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.25T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為d=0.85m,電阻R與邊界MN之間的距離為s=0.72m,金屬棒與兩導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5.現(xiàn)讓金屬棒ab在平行于傾斜軌道向下的外力F的作用下,由靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)磁場(chǎng),加速度大小為a=4m/s2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則以下說(shuō)法中正確的是(  )
A.金屬棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為2.4m/s
B.若從金屬棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),則金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),外力F隨時(shí)間的變化關(guān)系為F=$\frac{1}{2}$+$\frac{t}{6}$(N)
C.金屬棒ab在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中外力F做的功大于克服安培力所做的功
D.金屬棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間,電阻R的熱功率為0.192W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.在火車上的乘客看到車內(nèi)的人都靜止,他選擇參考系( 。
A.他乘坐的火車B.迎面駛來(lái)的火車C.路旁的房屋D.路旁的樹(shù)木

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.兩小球用95m長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線相連.兩球從同一地點(diǎn)自由下落,其中一小球先下落1s鐘后第二個(gè)小球才開(kāi)始下落.問(wèn)第二個(gè)小球下落幾秒鐘后線才被拉直?(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.水中的空氣泡.玻璃中的空氣泡,看上去比較亮,對(duì)這一現(xiàn)象表述正確的是(  )
A.空氣泡對(duì)光線有發(fā)散作用
B.空氣泡對(duì)光線有會(huì)聚作用
C.從水中或玻璃中射到空氣泡界面處的光一部分發(fā)生全反射形成的
D.從空氣泡到達(dá)水或玻璃與氣泡分界面處的光一部分發(fā)生全反射形成的

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