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如图所示为一种质谱仪的工作原理图,圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强...

如图所示为一种质谱仪的工作原理图,圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出,由磁场边界OPN点垂直OP进入磁场区域,然后均从边界OQ射出,ON=l,不计粒子重力。

(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直,其轨迹如图中实线所示,求该粒子的比荷

(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y,其比荷是X粒子比荷的,求该粒子在磁场区域中运动的时间t

 

(1) ;(2) 【解析】 (1) X粒子在电场中加速的末速度为v0,由动能定理可得 在磁场中由洛伦兹力充当向心力可得 由几何知识可知,粒子的轨道半径为 r=l 联立解得 (2)Y粒子在电场中加速的末速度为v1,由动能定理可得 在磁场中由洛伦兹力充当向心力可得 又 解得 r1=2l Y粒子在磁场中的轨迹如图所示,圆心为O1,则 由图可得 由三角函数可知 所以在磁场中运动的时间为 联立解得  
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考点分析:
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某同学要测量量程为6 V的电压表Vx的内阻,实验过程如下:

(1) 先用多用电表粗测电压表的内阻,将多用电表功能选择开关置于“×1 K”挡,调零后,将红表笔与电压表________(选填”)接线柱连接,黑表笔与另一接线柱连接,指针位置如图所示,电压表内阻为________Ω.

(2) 为了精确测量其内阻,现提供以下器材:

电源E(电动势为12 V,内阻约为1 Ω)

K开关和导线若干

电流表A(量程0.6 A,内阻约为3 Ω)

电压表V(量程10 V,内阻约为15 kΩ)

定值电阻R0(阻值为5 kΩ)

滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω,额定电流为1 A)

滑动变阻器R2(最大阻值为50 Ω,额定电流为1 A)

①请选用合适的器材,在方框中画出实验电路图_______(需标注所用实验器材的符号)

待测电压表Vx内阻测量值的表达式为Rx________(可能用到的数据:电压表Vx的示数为Ux,电压表V的示数为U,电流表A的示数为I)

 

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某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理,实验时该小组的同学将小车由光电门1的左侧静止释放,通过细绳在砝码的牵引下开始运动,先后经过光电门12,并通过计算机记录了挡光时间。经测量可知小车和挡光片的总质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m

根据所学的知识回答下列问题:

(1)摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差,为了平衡摩擦力,实验时应________(填“取下”或“挂上”)砝码盘,并适当地垫高长木板的________(填“左”或“右”)端;

(2)(1)的前提下,为了使细绳的拉力大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,应使小车和挡光片的总质量为M________(填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”)砝码盘及盘中砝码的总质量;

(3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量,读数如图乙所示,则挡光片的宽度d=________cm

(4)计算机记录小车通过光电门12的时间分别为,且两光电门之间的距离为L,重力加速度用g表示,则验证动能定理的关系式应为________(用以上相关物理量的字母表示)。

 

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如图所示,MN 是一半圆形绝缘线,O 点为圆心,P 为绝缘线所在圆上一点,且 OP垂直于 MN,等量异种电荷分别均匀分布在绝缘线上、下圆弧上.下列说法中正确的(    )

A.O 点处和 P 点处的电场强度大小相等,方向相同

B.O 点处和 P 点处的电场强度大小不相等,方向相同

C.将一正点电荷沿直线从 O 移动到 P,电场力始终不做功

D.将一正点电荷沿直线从 O 移动到 P,电势能增加

 

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如图所示,倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上,质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放,经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2mBC=0.4m,物块与AB段的摩擦可忽略不计,物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度为g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。则下列说法正确的是(  )

A.物块在BC段所受的摩擦力大小为6N

B.上述过程,物块重力势能的减少量为9.6J

C.上述过程,因摩擦而产生的热量为1.6J

D.物块到达C点的速度大小为4m/s

 

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如图所示的 U”形框架固定在绝缘水平面上,两导轨之间的距离为L,左端连接一阻值为R的定值电阻,阻值为r、质量为m的金属棒垂直地放在导轨上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现给金属棒以水平向右的初速度v0,金属棒向右运动的距离为x后停止运动,已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q,重力加速度为g,忽略导轨的电阻,整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中(  )

A.磁场对金属棒做功为

B.流过金属棒的电荷量为

C.整个过程因摩擦而产生的热量为

D.金属棒与导轨之间的动摩擦因数为

 

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