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质谱仪可用来对同位素进行分析,其主要由加速电场和边界为直线PQ的匀强偏转磁场组成...

质谱仪可用来对同位素进行分析,其主要由加速电场和边界为直线PQ的匀强偏转磁场组成,如图甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核组成的,粒子从静止开始经过电场加速后,从边界上的O点垂直于边界进入偏转磁场,氕核最终到达照相底片上的M点,已知OM间的距离为d,氘核的质量为氕核质量的2倍,粒子的重力忽略不计,求:

(1)偏转磁场的方向(选答垂直纸面向外垂直纸面向里);

(2)本次研究的粒子在照相底片上都能检测到,照相底片的放置区域的长度L至少多大;

(3)若偏转磁场的区域为圆形,且与PQ相切于O点,如图乙所示,其他条件不变,要保证氘核进入偏转磁场后不能打到PQ边界上(PQ足够长),求磁场区域的半径R应满足的条件。

 

(1) 垂直纸面向外;(2);(3) 【解析】 (1)因为氕核最终到达照相底片上的M点,受洛仑兹力向左,根据左手定则判断磁场方向垂直纸面向外。 (2)在电场中加速,设加速电压为U,有 在磁场中 根据几何关系可知,氕核旋转半径 结合以上方程,且氘核与氕核质量电量关系可知,氘核旋转半径 照相底片的放置区域的长度L至少 (3) 根据上图可知,半径应满足条件 联立解得  
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考点分析:
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一轻质弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与质量为m的小物块P接触但不连接。AB是水平轨道,质量也为m的小物块Q静止在B点,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,物块PAB间的动摩擦因数μ=0.5。初始时PB间距为4l,弹簧处于压缩状态。释放P,P开始运动,脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动,恰能经过最高点D,己知重力加速度g,求:

(1)粘合体在B点的速度;

(2)初始时弹簧的弹性势能。

 

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现测定长金属丝的电阻率,利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻,这段金属丝的电阻Rx 约为 100 Ω

电源E(电动势 10 V,内阻约为 10 Ω);

电流表A1(量程 0~250 mA,内阻 r1=20 Ω);

电流表A2(量程 0~300 mA,内阻约为 5 Ω);

滑动变阻器R1(最大阻值 10 Ω,额定电流 2 A);

滑动变阻器R2(最大阻值 1000 Ω,额定电流 1 A);

开关 S及导线若干。

①某同学根据题意设计了实验方案,滑动变阻器应该选择___________(填R1R2);

②请在方框中把实验电路图补充完整,并标明器材代号;

_____

③该同学测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式____

 

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如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

为完成实验,还需要的实验器材有:____________________

实验中需要测量的物理量有:______________________

图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量xF­x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m

为完成该实验,设计的实验步骤如下:

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(xF)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;

B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0

C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;

E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;

F.解释函数表达式中常数的物理意义;

G.整理仪器。

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:_______________

 

 

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如图所示,直线上MN两点分别放置等量的异种电荷,AB是以M为圆心的圆上两点,且关于直线对称,C为圆与直线的交点。下列说法正确的是

A.AB两点的电场强度相同,电势不等

B.AB两点的电场强度不同,电势相等

C.C点的电势高于A点的电势

D.将正电荷从A沿劣弧移到B的过程中,电势能先增加后减少

 

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如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图,虚线是这列波在t0.2s时刻的波形图,已知该波的波速是0.8m/s。下列说法正确的是( 

A.这列波的周期是0.15s

B.这列波一定沿x轴负方向传播的

C.t0时刻开始,x5cm处的质点经0.1s振动到波峰

D.每经过0.15s介质中的质点就沿x轴移动12cm

 

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