质谱仪的原理图如图甲所示.带负电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照片底片上的H点,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:
;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件.
考点分析:
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特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的.A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P.战士们相互配合,就可沿着绳子滑到对面.如图所示,战士甲用水平力F拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直.然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦及空气阻力,也不计滑轮的质量,求:
(1)战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F;
(2)战士乙滑动过程中的最大速度.
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在如图所示水平向右的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=10cm,bc=15cm,其
中ab沿电场方向,bc和电场方向成53°角.一个电荷量为q=4×10
-7C的正电荷从a点移到b点,电场力做功为W=1.2×10
-5J,已知sin53°=0.8.求:
(1)匀强电场的场强是多少?
(2)该正电荷从a点移到c点,电场力所做的功为多少?
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如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块,它离纸带的右端距离为0.5m,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2m/s
2的加速度将纸带从铁块下抽出,求:(不计铁块大小,铁块不滚动.取10m/s
2)
(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间?
(2)纸带对铁块做的功是多少?
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有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图1所示.此金属材料重约1~2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属材料的电阻率为ρ,密度为ρ
.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量.请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S
.现有如下材料可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1.0Ω)
D.电流表(3A,0.1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ)
F.滑动变阻器(50Ω,2A)
G.蓄电池(6V,0.05Ω)
H.开关一个,导线若干
(1)除待测金属管线外,还应选用的材料有______(只填代号字母)
(2)在图2中把所选一起连成实际测量电路.
(3)实验中要测量的物理量有______计算金属管线内部空间截面积S
的表达式为S
=______.
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与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况是常用的计时仪器.如图(甲)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.现利用如图(乙)所示的装置验证“机械能守恒定律”.方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门.在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t
1、△t
2.已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L(L远远小于s)、当地的重力加速度为g.
(1)计算滑块上的遮光板先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式:v
1=______,v
2=______(用题目中给定的字母表示)
(2)本实验中验证机械能守恒的表达式为______(用题目中给定的字母表示)
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