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甲图是质谱仪的工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器,使它...

甲图是质谱仪的工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器,使它受到单子式轰击,失去一个电子成为正一价的离子,离子从狭缝以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计),加速后再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。离子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点(图中未画出),测得GH间的距离为d,粒子的重力可忽略不计,试求:

(1)该粒子的比荷()

(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示。其它条件不变。仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达照相底片上的H点,则磁感应强度的比值为多少?

 

(1)(2) 【解析】 (1)在加速电场中,根据动能定理有: 离子垂直于MN射入偏转磁场,则离子在磁场中完成半个圆周离开磁场,由几何关系可得: 根据洛伦兹力提供向心力有: 解得该粒子的比荷: (2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,则离子的轨迹如图, 设∠GOH=θ,则 解得: 带电粒子在磁场中运动半径为R′,则 得: 因为其它条件不变,根据洛伦兹力提供向心力有: 又: 联立以上两式解得:  
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某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5.设皮带足够长,取g=10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求:

(1)邮件滑动的时间t

(2)邮件对地的位移大小x

(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W

 

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现在按图所示的电路测量一节旧干电池的电动势E(约1.5 V)和内阻(约),可供选择的器材如下:

电流表(量程,内阻约为);

滑动变阻器R(阻值,额定电流1.0 A);

定值电阻(阻值约为),

电阻(阻值),开关、导线若干。

由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此先将电流表改装(扩大量程),然后再按图电路进行测量。

(1)测量电流表的内阻:按图电路测量的内阻,以下给出了实验中必要的操作。

A.断开

B.闭合

C.按图连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最左端,调至最大

D.调节,使的示数为,记录的值

E.断开,闭合

F.调节滑动变阻器R,使的指针偏转适中,记录的示数

请按合理顺序排列实验步骤(填序号):________________

①              

(2)将电流表(较小量程)改等成电流表A(较大量程)

如果(1)中测出的内阻为,现用改装成量程为20 mA的电流表A,应把调为________

利用电流表A、电阻箱测电池的电动势和内阻

用电流表A、电阻箱及开关S按图所示电路测电池的电动势和内阻。实验时,改变的值,记录下电流表A的示数I,得到若干组I的数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电池电动势E和内阻r

a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式________________________

b.请在虚线框内坐标中作出定性图象_________________(要求标明两上坐标轴所代表的物理量,用符号表示)

c.图中________表示E,图中________表示r

 

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如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源,纸带等.回答下列问题:

1)铁块与木板间动摩擦因数μ=______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)

2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角θ=30°.接通电源.开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.8 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________(结果保留2位小数).

 

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如图所示,虚线框abcd内存在着平行于线框平面的匀强电场或垂直于线框平面的匀强磁场,一带正电的粒子从bc边上的P点以速度v0射入,在虚线框内运动到cd边上的Q点飞出,飞出时的速度大小也为v0.已知PQ间距离为L,粒子在PQ两点的速度方向与PQ连线的夹角都为θθ90º),粒子重力不计.下列说法中正确的是(     )  

A.若为匀强电场,场强方向可能与PQ平行

B.若为匀强电场,粒子从PQ的最小速度为v0conθ

C.不论是电场或磁场,都可以求出粒子从PQ的时间

D.若为匀强磁场,磁场方向垂直纸面向内

 

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如图所示,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合开关,小灯泡能发光.现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1ΔU2,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则(  )

A.电容的带电量变大

B.灯泡亮度变亮

C.均保持不变

D.当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭

 

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