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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,它的构造如图所示.设离子源S...

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,它的构造如图所示.设离子源S产生离子,离子产生出来时速度很小,可以看作速度为零.产生的离子经过电压为U的电场加速后(图中未画出),进入一平行板电容器C中,电场E和磁场B1相互垂直,具有某一速度的离子将沿图中虚直线穿过两板间的空间而不发生偏转,而具有其他速度的离子发生偏转.最后离子再进入磁感应强度为B2的匀强磁场,沿着半圆周运动,到达记录它的照相底片上的P点,根据以上材料回答下列问题:
(1)证明能穿过平行板电容器C的离子具有的速度v=manfen5.com 满分网
(2)若测到P点到入口S1的距离为x,证明离子的质量m=manfen5.com 满分网

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(1)某一速度的离子将沿图中虚直线穿过两板间的空间而不发生偏转,通过平衡得出电场力和洛伦兹力的关系,从而得出离子的速度. (2)离子进入偏转电场后,做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力得出质量的表达式. 证明:(1)当带电粒子所受的电场力与洛伦兹力平衡时,它才能穿过平行板电容器. 由平衡条件有qE=qvB1  所以   v=…① (2)带电粒子在加速电场中由动能定理有  qU=…② 进入平行板电容器C中速度不变.进入B2的匀强磁场时做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,所以有      qvB2=…③ 由②③得      m=.
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考点分析:
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如图所示,半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现有一带电离子(不计重力)从A以速度v沿圆形区域的直径射入磁场,已知离子从C点射出磁场的方向与入射方向间的夹角为60°.
求:①该离子带何种电荷;
②该离子的电荷量与质量之比manfen5.com 满分网

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如图所示,电源的电动势为6.5V,内阻为1Ω,两只相同的小灯泡L1和L2上面都标有“6V、3W”的字样.
(1)闭合开关S 1,试计算L1中的电流和加在L1上的电压.
(2)闭合开关S 1,再闭合开关S 2,试计算L 2中的电流和加在L 2上的电压.
有同学做了如下解答:
(1)小灯泡L 1和L 2的电阻都为:R=U 2/P=62/3Ω=12Ω干路中的电流:I=E/(R+r)=6.5/(12+1)A=0.5A小灯泡L 1上的电压即为路端电压:U 1=E-Ir=(6.5-0.5×1)V=6V
(2)因小灯泡L 1与小灯泡L 2并联,小灯泡L 2上的电压U 2=6V小灯泡L 2中的电流:I 2=U 2/R 2=6/12A=0.5A
你认为这位同学的解答正确吗?为什么?
请把你的想法说出来,再把你的解答过程写出来.

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如图所示的平行板电容器,极板A、B所带电量QA=6.0×10-8C、QB=-6.0×10-8C.A、B板间距离d=1.0mm,A、B板间电场可视为匀强电场,现测得其电场强度E=4.0×105V/m.试求该电容器的电容C.

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在用电压表和电流表测两节电池串联的电动势的内电阻时,除备有电池、电键、足量的导线外,还有下列仪器可供选择:
A.电流表A1(0~0.6A)
B.电流表A2(0~3A)
C.电压表V1(0~3V)
D.电压表V2(0~15V)
E.滑动变阻器R1(20Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(1750Ω,3A)
应该选用的仪器(写出前面的字母)______
一个学生用以上仪器测得如下表中的数据,在图中所示的坐标系中画出U-I图象,从图中可得电源的电动势为______V,内阻为______Ω.
序号123456
U/V2.702.502.302.001.801.62
I/A0.080.160.250.360.450.50


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如图所示,在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向左的匀强磁场,下方有磁感应强度为B、方向水平向右的匀强磁场.边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中,线圈平面与水平虚线成α角,线圈分处在两个磁场中的面积相等,则穿过线圈上方的磁通量的大小为______,穿过线圈下方的磁通量的大小为______,穿过线圈平面的磁通量的大小为______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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