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如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q(q>0)的离子.离子的初速度很小,可忽略不计.离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝S3进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x.求:
(1)离子经电压为U的电场加速后的速度v;
(2)离子的荷质比 (q/m)

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(1)离子在加速电场中运动时,电场力做正功qU,根据动能定理求出速度v. (2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,P到S3的距离为x等于轨迹的直径2R,则R=,根据牛顿第二定律求出比荷. 【解析】 (1)离子经S1、S2间电压为U的电场加速,根据动能定理          qU=   得            ①     (2)设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为v,半径为R.         由洛伦兹力提供向心力得,  ②         又因   R=x                          ③ 联立①②③,解得 答:(1)离子经电压为U的电场加速后的速度得;     (2)离子的荷质比.
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考点分析:
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如图所示,水平放置的两金属极板长度为L,相距为d,极板间的电压为U,两极板间的电场可视为匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从极板中央水平射入电场中,射入时的速度为v,并从电场的右端射出.若不计粒子的重力,求该粒子射出时沿垂直于板面方向偏移的距离y.

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(1)ab棒所受的安培力的大小;
(2)ab棒的加速度大小.

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一些材料的电阻随温度的升高而变化.
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
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①电流刻度较大处对应的温度刻度______;(填“较大”或“较小”)
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(2)某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如下表所示的一组数据,并描绘出其I-U图线如图16中(a)所示.
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①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而______(选填“增大”或“减小”)
②实验还用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干.请在图(b)中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整.
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用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转.下列说法哪些是正确的?______
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转
B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转
C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转
D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏转.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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