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飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电...

飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成,探测器可以在轨道上移动以捕获和观察带电粒子.整个装置处于真空状态.加速电场和偏转电场电压可以调节,只要测量出带电粒子的飞行时间,即可以测量出其比荷.如图所示,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器.已知加速电场ab板间距为d,偏转电场极板M、N的长度为L1,宽度为L2.不计离子重力及进入a板时的初速度.

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(1)设离子的比荷为k(k=q/m),如a、b间的加速电压为U1,试求离子进入偏转电场时的初速度v0;以及探测器偏离开中线的距离y.

(2)当a、b间的电压为U1时,在M、N间加上适当的电压U2,离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t.请推导出离子比荷k的表达式:

 

(1), (2) 【解析】 试题分析:(1)带电粒子在平行板ab间运动时,根据动能定理, 解得,即 正离子在平行板MN间水平方向运动位移为x时,在竖直方向运动的位移为y, 水平方向满足① 竖直方向满足③ 加速度④ 联立解得 (2)带电粒子在平行板ab间的加速度,即 所以,带电粒子在平行板ab间的运动时间为 带电粒子在平行板MN间的运动时间为 所以带电粒子的全部飞行时间为 解得 考点:考查了带电粒子在电场中的运动  
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考点分析:
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如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8 m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4 m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.求:

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(1)物块做平抛运动的初速度大小v0

(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.

 

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如图所示,真空中有两个可视为点电荷的小球,其中A带正电,电量为Q1,固定在绝缘的支架上,B质量为m,用长为L的绝缘细线悬挂,两者均处于静止状态,悬线与竖直方向成θ角,且两者处在同一水平线上.相距为R,静电力常量为K,重力加速度为g.

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求:(1)B带正电荷还是负电荷?

(2)B球带电量绝对值Q2为多少?

 

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在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳;先后两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条

实验操作中,下列说法正确的是             

A.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行

B.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

C.拉力F1和F 2的夹角越大越好

D.先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O

实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是           

A.用两个弹簧测力计拉力F1和F 2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小

B.橡皮条沿同一方向伸长

C.橡皮条伸长到同一长度

D.橡皮条沿同一方向伸长到同一长度

在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图所示。图上标出了F1、F2、F、F′四个力,其中            (填上述字母)不是由弹簧秤直接测得的。

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在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,以下说法正确的是( ).

A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等

某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把LL0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中的(  )

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如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器,打点计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1,托盘及砝码的质量为m2

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下列说法正确的是         

A.长木板C必须保持水平

B.实验时应先释放小车后接通电源

C.实验中m2应远小于m1

D.作a-满分5 manfen5.com图像便于行出加速度与质量关系

实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图像,可能是图b中的图线          。(选填“甲、乙、丙”)

c为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是           m/s2。(结果保留二位有效数字)

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