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现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质...

现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为(    )

A. 144    B. 121    C. 12    D. 11

 

A 【解析】根据动能定理得: ,得,离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律, ,解得,由以上各式可得: ,一价正离子电荷量与质子电荷量相等,同一加速电场U相同,同一出口离开磁场则R相同,所以m正比于B2,磁感应强度增加到原来的12倍,离子质量是质子质量的144倍,A正确,BCD错误。 点晴:本题先电场加速后磁偏转问题,先根据动能定理得到加速得到的速度表达式,再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式。  
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如图带电粒子以相同速率经过AB两点,且粒子经过AB两处时速度方向与AB连线所成夹角相等,则空间可能是    (   )

A. 一定分布着平行于纸面的匀强电场

B. 一定分布着平行于纸面的点电荷电场

C. 一定分布着垂直于纸面的匀强磁场

D. 以上三者都有可能

 

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法拉第圆盘发动机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片PQ分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B圆盘旋转时,下列说法正确的是(  )

A. 圆盘虽然转动,但由于通过圆盘的磁通量没有变化,没有电流通过电阻R

B. 若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿ab的方向流过电阻R

C. 若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化

D. 若圆盘转动的角速度变为原来的两倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2

 

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如图是地磁场的分布图,已知地球自转方向是自西向东的,则下列说法正确的是(    )

A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线

B. 如果地磁场是地球表面带电产生的,则地球带正电

C. 赤道处一条通有竖直向下方向电流的导体棒受到的安培力向西

D. 竖直向下射向赤道的带正电的宇宙射线受到的洛伦兹力向东

 

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如图所示的电路中,两只小灯泡的规格相同。在开关S闭合一段时间后,发现两个灯泡的亮度相同。断开开关S后,进行如下操作,下列对小灯泡发光的描述正确的是(    )

A. 开关S闭合瞬间,两灯一样亮

B. 开关S闭合后,灯A2一直比A1

C. 若将电源换成交流电,两灯一样亮

D. 断开开关S时,两灯都逐渐熄灭

 

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10cm的通电直导线,通以1A的电流,在匀强磁场中受到的磁场力为0.4N,则该磁场的磁感应强度为(   )

A. 等于4T

B. 大于或等于4T

C. 小于或等于4T

D. 上述说法都错误

 

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