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利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有...

利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。

如图所示的矩形区域ABCDAC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集,整个装置内部为真空。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

已知被加速度的两种正离子的质量分别是说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e,电荷量均为说明: 6ec8aac122bd4f6e。加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略,不计重力,也不考虑离子间的相互作用。

(1)求质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e的离子进入磁场时的速率说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)当感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距s;

(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽,可能使两束离子在GA边上的落点区域受叠,导致两种离子无法完全分离。

    设磁感应强度大小可调,GA边长为定值L,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在A处;离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。

 

【解析】略
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考点分析:
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如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。

(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为说明: 6ec8aac122bd4f6e,小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小。

(2)由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。

④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_____的顺序进行操作,再完成读数测量。

A.  将K旋转到电阻挡”x1K”的位置

B.  将K旋转到电阻挡”x10”的位置

C.  将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.  将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准

(2)如图2,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量       (填选项前的序号),间接地解决这个问题

A小球开始释放高度说明: 6ec8aac122bd4f6e           

B小球抛出点距地面的高度说明: 6ec8aac122bd4f6e

C小球做平抛运动的射程

②图2中说明: 6ec8aac122bd4f6e点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球说明: 6ec8aac122bd4f6e多次从斜轨上说明: 6ec8aac122bd4f6e位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程说明: 6ec8aac122bd4f6e,然后,把被碰小球说明: 6ec8aac122bd4f6e静止于轨道的水平部分,再将入射小球说明: 6ec8aac122bd4f6e从斜轨上说明: 6ec8aac122bd4f6e位置静止释放,与小球说明: 6ec8aac122bd4f6e相撞,并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是      (填选项的符号)

A.用天平测量两个小球的质量说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

B.测量小球说明: 6ec8aac122bd4f6e开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度h

D.分别找到说明: 6ec8aac122bd4f6e相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM,ON

③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为             (用②中测量的量表示);

若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为           (用②中测量的量表示)。

④经测定,说明: 6ec8aac122bd4f6e,小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

碰撞前,后­m1动量分别为p1与p1,则p1:p1=     ;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1: p2=11:   

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值说明: 6ec8aac122bd4f6e           

⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为         cm

 

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物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V(伏)与A(安)和说明: 6ec8aac122bd4f6e(欧)的乘积等效。现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、说明: 6ec8aac122bd4f6e(欧)和T(特),由他们组合成的单位都与电压单位V(伏)等效的是

A. J/C和N/C                  B. C/F和T·m2/s

C. W/A和C·T·m/s           D. 说明: 6ec8aac122bd4f6e和T·A·m

 

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某同学为发验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L,小灯泡A ,开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S1,小灯泡发光;再断开开关S2,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.电源的内阻较大

B.小灯泡电阻偏大 

C.线圈电阻偏大

D.线圈的自然系数较大

 

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“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的上部随时间t变化的情况如图所示,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为

说明: 6ec8aac122bd4f6e        

A. g

B. 2g

C. 3g

D .4g

 

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