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如图所示为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电...

如图所示为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.可测量出GH间的距离为l带电粒子的重力可忽略不计.粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小为          ;偏转磁场的磁感强度B2的大小为            说明: 满分5 manfen5.com

 

, 【解析】 试题分析:(1)粒子在电场中运动只有电场力做功,根据动能定理可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小; (2)带电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动,说明粒子受力平衡,根据粒子的受力状态可以求得速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小; (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据粒子在磁场中运动的半径公式可以求得偏转磁场的磁感应强度B2的大小. (1)粒子在电场中运动只有电场力做功,根据动能定理可得,,可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为,; (2)粒子在速度选择器中受力平衡,所以,所以磁感应强度的大小为, (3)粒子垂直进入磁场,做圆周运动,半径的大小为,所以即, 所以. 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
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考点分析:
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通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流时,通电直导线A受到水平向______的安培力作用.当AB中电流大小保持不变,但同时改变方向时,通电直导线A所受到的安培力方向水平向______。(填“右”或“左”)说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,导体ab可在平行金属导轨上自由滑动,导轨宽cd=0.2m.若导体abv=10m/s的速度向右匀速运动,则ab中的感应电动势的大小为________V,通过ab中的感应电流的方向为_______(选填“ab”或“ba”).说明: 满分5 manfen5.com

 

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一矩形线框abcd,,边长ad=20cm,dc=10cm,有一半放在具有理想边界的B=0.1T的匀强磁场中,线框可绕cd边转动.如图所示.在图示位置处的磁通量      Wb,由图示位置绕cd边转过60°角磁通量的变化量      Wb。说明: 满分5 manfen5.com

 

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长度和粗细均相同,材料不同的两根导线,分别先后在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中做切割磁感线运动,导轨电阻不计。则两导线(   )

A.产生相同的感应电动势                  B.产生的感应电流与两者的电阻率成正比

C.产生的电流功率与两者电阻率成正比       D.两者受到相同的磁场力

 

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回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图8所示.若要增大带电粒子从D形盒中射出时的动能,可采用的方法是(   )

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A.增大磁场的磁感应强度

B.增大电场的加速电压

C.增大狭缝的距离

D.增大D形金属盒的半径

 

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