【題目】一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示．大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)過加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片上．已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為2m和m，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界M、N的甲種離子的運(yùn)動(dòng)軌跡．不考慮離子間的相互作用．

（1）求甲種離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x；

（2）在答題卡的圖中用斜線標(biāo)出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄處的寬度d；

（3）若考慮加速電壓有波動(dòng)，在()到()之間變化，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求狹縫寬度L滿足的條件．

【答案】（1） ； （2） ；

（3）

【解析】（1）設(shè)甲種離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為r1

電場加速 且 解得

根據(jù)幾何關(guān)系x =2r1 –L 解得

（2）（見圖） 最窄處位于過兩虛線交點(diǎn)的垂線上

解得

（3）設(shè)乙種離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為r2

r1的最小半徑

r2 的最大半徑

由題意知 2r1min–2r2max >L，即

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(12分)如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d="40" cm。電源電動(dòng)勢E=24V,內(nèi)電阻r="1" Ω，電阻R="15" Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0="4" m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,不考慮空氣阻力。

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4Ω時(shí)，兩平行金屬板A、B間的電壓是多少？

若小球恰能到達(dá)A板，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為多大?(取g="10" m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示， 質(zhì)量為m的小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（小球的直徑略小于管道的內(nèi)徑），管道的半徑為R，下列說法中正確的有（ ）

A. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度為

B. 小球通過管道a點(diǎn)時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定有作用力

C. 小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對小球可以沒有作用力

D. 小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球可以有作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)磁鐵疊在一起，其中A磁鐵的S極和B磁鐵的N極接觸，如圖所示，關(guān)于A、B之間的彈力以及B與水平桌面之間的彈力理解正確的是

A. 磁鐵B對A的支持力大小與A的重力相等

B. 磁鐵B對A的支持力大小大于A的重力

C. 磁鐵B對水平桌面的壓力大于A、B的總重力

D. 磁鐵B對水平桌面的壓力小于A、B的總重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)過程中，下列說法正確的是

A. 電壓表V1示數(shù)在變大，電壓表V2示數(shù)在變小

B. 電流表A的示數(shù)減小，電壓表V3示數(shù)在變小

C. 電容器的電荷量增大，電阻R1消耗的電功率變大

D. 電源內(nèi)阻損耗的功率變大，電源消耗的總功率變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)豎直放置的“Λ”形的光滑雙桿相交于半徑為R的圓，圓心處固定一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷，兩個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為q帶電=小球分別置于雙桿的A、B兩點(diǎn)（可視為點(diǎn)電荷），A處點(diǎn)電荷帶正電，B處點(diǎn)電荷帶負(fù)電。Q>>q，且忽略A、B兩點(diǎn)電荷之間的庫侖力，重力加速度為g。同時(shí)由靜止釋放兩小球，已知：AM=MN=BP=PQ， A球達(dá)到M點(diǎn)速度為v1，達(dá)到N點(diǎn)的速度大小為v2，求：

（1）帶電小球從A到M克服電場力做的功？

（2）帶電小球分別達(dá)到P、Q兩點(diǎn)的速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在圖示的電路中,閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最上端逐漸滑向最下端的過程中,電壓表V的讀數(shù)變化量為△U,電流表A2的讀數(shù)變化量為△I2(電表均視為理想電表).則( )

A. 電壓表V的讀數(shù)先變小后變大 B. 電流表A1的讀數(shù)先變大后變小

C. 電流表A2的讀數(shù)變大 D. △U與△I2的比值為定值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g。

（i）求該熱氣球所受浮力的大小；

（ii）求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；

（iii）設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，下端封閉，上端開口且內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球，整個(gè)裝置水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，由于外力作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，若小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場到小球飛出上端口的過程中

A.洛倫茲力對小球做正功

B.小球在豎直方向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線

D.小球的機(jī)械能守恒

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