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(10分)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所...

(10分)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示,离子源S产生电荷量为q的某种正离子,离子产生时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得,它在P上的位置到入口处S1的距离为a,离子流的电流为I.请回答下列问题:

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 (1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少?

(2)单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大?

(3)试求这种离子的质量m?.

 

(1)n=It/q(2) UI (3)= 【解析】 试题分析:(1)根据公式可得:n=It/q (2) 单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为W=UIt= UI  (3)粒子在电压为U的电场中加速时,据动能定理得:qU=① 粒子进入磁场后做圆周运动,据牛顿第二定律有:qvB=m·②    解①②得= 考点:本题考查了带电粒子在电磁场中的运动
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考点分析:
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某金属导体两端的电压为24V,30s内有36C的电荷量通过导体的横截面,则:

(1)导体中的电流有多大?

(2)该导体的电阻多大?

 

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测定金属丝的电阻(阻值约为3Ω)时,要求通过金属丝的电流可以在0~0.6A之间变化。根据下列提供的实验器材,解答如下问题:

A、量程0.6A,内阻0.5Ω的电流表     B、量程3A,内阻0.01Ω的电流表

C、量程3V,内阻6 kΩ的电压表       D、量程15V,内阻30 kΩ的电压表

E、滑动变阻器全电阻10Ω,允许通过最大电流1A

F、6V蓄电池

G、电键一个、导线若干

(1)电流表应选用       (填前面代号);电压表应选用         (填前面代号).

(2)请在方框中画出实验电路图,并在图11中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图。

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(3)某同学根据实验数据画出金属丝的伏安特性曲线如图所示,可见金属电阻会随着温度的升高而        ,当通过金属丝的电流为0.5A时,其电阻为        Ω。

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如图所示,是研究平行板电容器电容的实验装置,其中极板A接地,极板B与静电计相接,静电计外壳也接地。在实验中,若将A极板稍向左移动一些,增大电容器两极板间的距离,电容器所带的电量可视为不变,这时可观察到静电计金属箔张角会变大,这说明电容器的电容______;两极板间的距离增大后,两极板间的电场强度__________。(填“变大”、“变小”或“不变”) 

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两根长度相同,横截面积之比S1:S2=2:3的均匀铜导线按图中所示接入电路,则两导线的电阻之比R1:R2=     ,自由电子在两导线中定向移动时所受的电场力之比F1:F2=      

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用伏安法测量电阻时,如图所示的连接方法称为             ,用这种方法测量待测电阻RX的阻值时,其测量值RX与真实值R的大小关系是              

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