【題目】如圖所示為質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它由速度選擇器和有邊界的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)構(gòu)成。速度選擇器由兩塊水平放置的金屬極板構(gòu)成，兩金屬極板間的距離為d，上極板與電源正極相連，下極板與電源負(fù)極相連；板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向里。偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，方向垂直紙面向外。當(dāng)兩金屬極板間的電勢(shì)差為U時(shí)，一束帶電粒子從狹縫O1射入，沿水平方向通過(guò)速度選擇器，從磁場(chǎng)邊界上的O2點(diǎn)垂直磁場(chǎng)方向射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，經(jīng)歷半個(gè)圓周打在照相底片上的A點(diǎn)，測(cè)得O2和A點(diǎn)之間的距離為L。粒子所受重力及粒子間的相互作用均可忽略。

（1）求金屬極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；

（2）求帶電粒子從速度選擇器射出時(shí)的速度大小v；

（3）另一束不同的帶電粒子，也從狹縫O1射入，保持其他條件不變，粒子最終仍能打在照相底片上的A點(diǎn)。比較這兩束粒子，說(shuō)明它們具有哪些共同特征，并闡述理由。

【答案】（1）（2）（3）帶電粒子的比荷相同

【解析】

（1）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系得：；

（2）帶電粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，，解得；

（3）不同粒子動(dòng)速度選擇器的O2射出時(shí)，速度相等，均為

進(jìn)入磁場(chǎng)B2后洛倫茲力提供向心力，即：，聯(lián)立解得：

可見(jiàn)，當(dāng)帶電粒子的比荷相同，最終仍能打到照相底片上的A點(diǎn)。

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：

【題目】如圖(甲)所示,在平行板電容器A、B兩極板間加上如圖(乙)所示的交變電壓.開(kāi)始A板的電勢(shì)比B板高,此時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng).設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞,向A板運(yùn)動(dòng)時(shí)為速度的正方向,則下列圖象中能正確反映電子速度變化規(guī)律的是（其中C,D兩項(xiàng)中的圖線按正弦函數(shù)規(guī)律變化）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】國(guó)際研究小組借助于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的，被吸食星體的質(zhì)量遠(yuǎn)大于吸食星體的質(zhì)量．假設(shè)在演變的過(guò)程中兩者球心之間的距離保持不變，則在最初演變的過(guò)程中（ ）

A. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的萬(wàn)有引力保持不變

B. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷變大

C. 體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑變大

D. 體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，正方形區(qū)域EFGH中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）以一定的速度從EF邊的中點(diǎn)M沿既垂直于EF邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，正好從EH邊的中點(diǎn)N射出。若該帶電粒子的速度減小為原來(lái)的一半，其它條件不變，則這個(gè)粒子射出磁場(chǎng)的位置是

A. E點(diǎn) B. N點(diǎn)

C. H點(diǎn) D. F點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)定值電阻Rx的阻值。

(1)該同學(xué)先用多用電表“×10”歐姆擋估測(cè)其電阻示數(shù)如圖，則其阻值為______Ω；

(2)為了較準(zhǔn)確測(cè)量該電阻的阻值，現(xiàn)有電源(12V，內(nèi)阻可不計(jì))、滑動(dòng)變阻器(0～200 Ω，額定電流1 A)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：

A．電流表(0～100mA，內(nèi)阻約15.0Ω)

B．電流表(0～500mA，內(nèi)阻約25.0Ω)

C．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)

D．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ)

為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______(選填器材前的字母)；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的______(選填“甲”或“乙”)。這樣測(cè)量的阻值比真實(shí)值______(選填“偏大”或“偏小”)。

(3)圖是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線。請(qǐng)根據(jù)在(2)問(wèn)中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D為半球形圓面上的四點(diǎn)，且AB與CD交于球心且相互垂直，E點(diǎn)為球的最低點(diǎn)，A點(diǎn)放置一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)放置一個(gè)電量為—Q的點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同

B. 沿CD連線移動(dòng)一電量為+q的點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力始終做功

C. C點(diǎn)和E點(diǎn)電勢(shì)相同

D. 將一電量為+q的點(diǎn)電荷沿圓弧面從C點(diǎn)經(jīng)E點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）是分子水平上的人體功能顯像的國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，它為臨床診斷和治療提供全新的手段。PET所用回旋加速器示意如圖所示，其中D1和D2是置于高真空中的兩個(gè)中空半圓金屬盒，兩半圓盒間的縫隙距離為d，在左側(cè)金屬盒D1圓心處放有粒子源A，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。正電子質(zhì)量為m，電荷量為q。若正電子從粒子源A進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度忽略不計(jì)，加速正電子時(shí)電壓U的大小保持不變，不考慮正電子在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受磁場(chǎng)的影響，不計(jì)重力。求：

（1）正電子第一次被加速后的速度大小v1；

（2）正電子第n次加速后，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（3）若希望增加正電子離開(kāi)加速器時(shí)的最大速度，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N你認(rèn)為可行的改進(jìn)辦法！

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平面上放著長(zhǎng)木板B，質(zhì)量為m＝2 kg的木塊A以速度v0＝2 m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板B的上表面，由于A、B之間存在有摩擦，之后，A、B的速度隨時(shí)間變化情況如右圖所示，重力加速度g＝10 m/s2。則下列說(shuō)法正確的是

A. A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

B. 長(zhǎng)木板的質(zhì)量為1 kg

C. 長(zhǎng)木板長(zhǎng)度至少為2 m

D. A、B組成系統(tǒng)損失機(jī)械能為4 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,三個(gè)完全相同的絕緣金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,c球在xOy坐標(biāo)系原點(diǎn)O上,a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量比b所帶電荷量少,關(guān)于c受到a和b的電場(chǎng)力的合力方向,下列判斷中正確的是( )

A. 從原點(diǎn)指向第Ⅰ象限

B. 從原點(diǎn)指向第Ⅱ象限

C. 從原點(diǎn)指向第Ⅲ象限

D. 從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限

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