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质谱仪的装置如图,假设从离子源S出来的离子质量为m,电量为q,初速度为零,被电压...

质谱仪的装置如图,假设从离子源S出来的离子质量为m,电量为q,初速度为零,被电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后到达平板MN上的P点.已知P到O的距离l,不计重力,求粒子的电荷q与质量m之比.

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带电粒子在电场中被电场力加速后,又以一定的速度垂直进入匀强磁场时,在不计重力的情况下,洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动.由动能定理可求出被加速的速度大小,再半径公式可求出已知长度与速度的关系,从而算出粒子的电荷q与质量m之比. 【解析】 带电粒子在电场中被电场力加速,由动能定理可得: 解之得: 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力 如图所示, 由三式联立可得:.
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考点分析:
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在“测定金属的电阻率”的实验中
①需要直接测量的物理量是______,请用直接测量的量来表示金属丝的电阻率,则ρ=______
②该实验中需采用伏安法测金属丝(阻值约为3Ω)的电阻值,实验室提供了以下仪器:
A.电压表V:3V(内阻约为3kΩ)和15V(内阻约15kΩ)两个量程
B.电流表A:0.6A(内阻约为0.1Ω)和3A(内阻约为0.02Ω)两个量程
C.一节干电池        
D.滑动变阻器,最大阻值10Ω    
E.导线、电键若干
为了减小实验误差,电压表应选择______量程,电流表应选择______量程.电流表应采用______法(填“内接”或“外接”),通过该方法测出的电阻值比实际值偏______(填“大”或“小”).
③在框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图,并连接尚未完成的实物图
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④如图是利用螺旋测微器测出的金属丝的直径,其读数为______mm.
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三个带正电的粒子a、b、c(不计重力)以相同的初动能水平射入正交的电磁场中,轨迹如图所示,则可知它们的质量ma、mb、mc大小次序为    ,三个粒子中动能增加的是    ,三个粒子中电势能增加的是   
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一质子(11H)及一α粒子(24He),同时垂直射入同一匀强磁场中.
(1)若两者以相同速度进入磁场,则旋转半径之比为   
(2)若两者由静止经同一电势差加速的,则旋转半径之比为    查看答案
一个电流计的内阻是100Ω,满偏电流是1mA,若将它改装成量程为3V的电压表,则应    (填“串”或“并”)联一个阻值为    _Ω的电阻.若把它改装成量程为0.6A的电流表,则应    (填“串”或“并”)联一个阻值为    Ω的电阻. 查看答案
如图所示,悬线下挂着一个带正电的小球,它的质量为m、整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E..小球处于平衡状态,悬线与竖直方向的夹角为θ.小球的带电量大小为    ,悬线对小球的拉力大小为   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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