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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,它的构造原理如图所示,离子源...

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,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束速度可看作零,经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子射出磁场的位置到入口处的距离为x,下列判断正确的是  

A. 若离子束是同位素,则x越大,离子进入磁场时速度越小

B. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小

C. 只要x相同,则离子质量一定相同

D. 只要x相同,则离子的比荷一定相同

 

AD 【解析】 根据动能定理得到离子进入磁场的速度,即可根据几何关系求得在磁场中的轨道半径,进而由洛伦兹力做向心力求得速度,即可联立得到x的表达式。 设正离子质量为m,电荷量为q,离子进入磁场时的速度为v; 根据离子在加速电场中运动只有电场力做功,由动能定理可得:,所以,; 离子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故离子做匀速圆周运动,根据几何关系可得:轨道半径; 故由洛伦兹力做向心力可得:;所以,; AB、若离子束是同位素,即电荷量q相等;则x越大,离子质量m越大,那么,离子进入磁场时速度v越小,故A正确,B错误; CD、只要x相同,则离子的比荷一定相同,离子质量不确定,故C错误,D正确; 故选:AD。
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考点分析:
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如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法中正确的是(  )

A. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B. 穿过线圈a的磁通量变小

C. 线圈a有扩张的趋势

D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大

 

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如图所示,匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形,.把一个带电量为的点电荷从 A点移到到 B点电场力不做功,从 B点移动到 C点电场力做功为W.若规定 C点的电势为零,则 

A.A点的电势为

B.B、C两点间的电势差为

C.该电场的电场强度大小为

D.若从 A点沿 AB方向飞入一电子,其运动轨迹可能是甲

 

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如图所示,水平放置的平行金属导轨MNPQ之间接有定值电阻R,导体棒ab长为L且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab匀速向右运动,下列说法正确的是

A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小

B.导体棒ab中的感应电流方向是ab

C.导体棒ab所受安培力方向水平向左

D.导体棒ab所受合力做功为零

 

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如图所示的电路中,是两个相同的灯泡,L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S,稳定后调节滑动变阻器R,使两灯泡都正常发光,再保持R不变,则在开关重新合上或断开时,下列说法正确的是

A.合上S时,灯立即亮起来,逐渐变亮,最终二者一样亮

B.断开S时,两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭

C.断开S时,两灯都不会立即熄灭,且通过灯泡的电流方向与原电流方向相同

D.断开S时,灯会突然闪亮一下后再熄灭

 

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如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,三个质量和电荷量相同的带电粒子abc,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法错误的是(  )

A.三个粒子都带正电荷

B.c粒子速率最小

C.a粒子在磁场中运动时间最长

D.它们做圆周运动的周期

 

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