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如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择...

如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1=0.2T,板间距离为d=0.06m;P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B2=0.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏.今有一比荷为满分5 manfen5.com=108C/kg的正离子从静止开始经加速后,恰好通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上.求:

(1)粒子离开加速器时的速度v;

(2)速度选择器的电压U2

(3)正方形abcd边长l.

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(1)粒子离开加速器时的速度是1×106m/s; (2)速度选择器的电压是1.2×104V; (3)正方形abcd边长是0.16m. 【解析】【解析】 (1)粒子经加速电场U1加速,获得速度v,由动能定理得: qU1=mv2 解得v=m/s. (2)在速度选择器中作匀速直线运动,电场力与洛仑兹力平衡得 Eq=qvB1即 得:U2=B1dv=0.2×0.06×1×106V=1.2×104V (3)在B2中作圆周运动,洛仑兹力提供向心力,有, 故粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径:r===0.1m. 由几何关系: 所以,正方向的边长:m 答:(1)粒子离开加速器时的速度是1×106m/s; (2)速度选择器的电压是1.2×104V; (3)正方形abcd边长是0.16m. 【点评】解决本题的关键掌握动能定理,以及知道在速度选择器中作匀速直线运动,电场力与洛仑兹力平衡.  
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考点分析:
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如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,磁场的磁感应强度为B.线圈匝数为n,电阻为r,长为l1,宽为l2,转动角速度为ω.线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表.求:

(1)线圈转至图示位置时的感应电动势;

(2)电流表的读数;

(3)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式.

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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

A.直流电源(电动势约为5V,内阻可不计)

B.直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)

D.直流电压表(量程0~15V,内阻约为15kΩ)

E.直流电压表(量程0~5V,内阻约为10kΩ)

F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)

G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据.

(1)实验中电流表应选用      ,电压表应选用      ,滑动变阻器应选用      (均用序号字母表示).

(2)实验线路的连接,测量线路的伏安法应采用      接法(填“内”或“外”),控制线路滑动变阻器应采用      接法(填“分压”或“限流”)

 

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某人用多用电表测量电阻.

①用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表测某电阻阻值,根据如图1所示的表盘,被测电阻阻值为      Ω.若将该表选择旋钮置于直流10mA挡测电流,表盘仍如图1所示,则被测电流为      mA.

②现用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”位置的多用电表继续测量另一个电阻的阻值,将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,如图2所示,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按      的顺序进行操作.

A.将K旋转到电阻挡“×1K”的位置.

B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置.

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,完成读数测量.

D.将两表笔短接,对电表进行欧姆调零.

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如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是(  )

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A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大

B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大、质子的能量E将越大

C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长

D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短

 

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如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处自由下落接近回路时(重力加速度为g)(  )

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A.p、q将互相靠拢

B.p、q将互相远离

C.磁铁下落的加速度仍为g

D.磁铁下落的加速度小于g

 

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