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某粒子源向周围空间辐射带电粒子,工作人员欲通过质谱仪测量粒子的比荷,如图所示,其...

某粒子源向周围空间辐射带电粒子,工作人员欲通过质谱仪测量粒子的比荷,如图所示,其中S为粒子源,A为速度选择器,当磁感应强度为B1,两板间电压为U,板间距离为d时,仅有沿轴线方向射出的粒子通过挡板P上的狭缝进入偏转磁场,磁场的方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B2,磁场右边界MN平行于挡板,挡板与竖直方向夹角为α,最终打在胶片上离狭缝距离为LD点,不计粒子重力。求:

1)射出粒子的速率;

2)射出粒子的比荷;

3MN与挡板之间的最小距离。

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)粒子在速度选择器中做匀速直线运动, 由平衡条件得: qυB1=q 解得υ=; (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示: 由几何知识得: r== 粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得qυB2=m,解得: = (3)MN与挡板之间的最小距离: d=r﹣rsinα= 答:(1)射出粒子的速率为;(2)射出粒子的比荷为; (3)MN与挡板之间的最小距离为。  
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如图甲所示的水银气压计中混入了空气,上升到水银柱的上方,形成段空气柱,致使气压计的读数比实际的大气压小些。已知乙图是空气柱的压强P与其长度倒数的关系图象。已知空气柱的长度为80mm时,实际大气压为768mmHg.忽略水银槽内液面高度的变化,设环境温度保持不变。求:

1)空气柱的长度为80mm时,水银气压计的读数;

2)空气柱的长度为90mm时,实际大气压的大小。

 

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三峡水电站的一台发电机输出功率为70万千瓦,发电机的输出电压为20KV,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处供电,已知T1,和T2的匝数比分别为1:2519:4,电压经T2降至100KV.求:

1)输电线上的电流;

2)输电线上损耗的功率。

 

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为探究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积的关系,设计了如下实验:

1)用注射器封闭一部分气体并连接装置,如图1所示,用注射器读出封闭气体的体积V,由电子压强计读出压强P,改变气体体积得出了一组据如表

次数

1

2

3

4

5

6

体积V/mL

20

18

16

14

12

10

压强P/105Pa

1.000

1.105

1.235

1.400

1.815

1.909

压强的倒数/105Pa1

1.000

0.9.5

0.810

0.714

0.551

0.524

 

 

2)由上表数据在坐标纸上画出V图象,如图2所示。由图象可以看出第_____组数据误差最大,原因可能是实验过程中_____

A.封闭气体有部分漏出

B.用手握住注射器进行实验

C.缓慢推动注射器活塞

3)若该实验的差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的。由上面图象得V0大小为_____mL(结果保留1位有效数字);为减少该实验误差,开始封闭气体体积应尽量_____(填或者)一些。

 

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潍坊高铁北站于20181226日正式投入使用,启用前安装电磁设备时,为减少地磁场的影响,技术人员用霍尔元件做成的设备测地磁场B的大小和方向,该设备的示意图如图所示,设备的MN端边沿东西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上,通入沿NQ自南向北方向的恒定电流I后,电压表有读数;以MN为轴,缓慢向上抬高PQ端,电压表示数发生变化,当它与地面成85°角时,电压表读数最大为U.若该霍尔元件的载流子M为自由电子,电量为e,单位体积内的自由电子个数为nMNPQ两端的截面积均为sMNPQd.则该处的地磁场B_____;方向_____;该元件电势高的一侧是_____(填“MP”或“NQ”)。

 

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某同学为测定一可拆变压器原副线圈匝数,设计了如下实验:

1)先用匝数为50的线圈C替换副线圈B,并在线圈C两端接上交流电压表,在原线圈A两端接交流电源,调节交流电源电压为12V.闭合开关,交流电压表读数为2V,记录读数并断开电源;

2)再用拆下的副线圈B替换原线圈A,并在线圈B两端接交流电源,调节交流电源电压为10V.闭合开关,交流电压表读数为5V,记录读数并断开电源。

3)由上述数据可知原线圈A匝数为_____匝;线圈AB匝数比为_____

 

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