题目内容
3．
如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁场感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m，电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打在胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（ ）| A． | 粒子带负电 | |
| B． | 加速电场的电压U=$\frac{1}{2}$ER | |
| C． | 直线PQ长度为2B$\sqrt{qmER}$ | |
| D． | 若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷 |
分析 带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动．后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动．最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．根据洛伦兹力的方向，从而可确定电性，进而可确定极板的电势高低．根据牛顿第二定律可得在电场力作用下做匀速圆周运动的表达式，从而求出加速电压．最后再由牛顿第二定律，洛伦兹力等于向心力可知，运动的半径公式，即影响半径的大小因素．
解答 解：A、粒子进入静电分析器后在电场力作用下偏转，故可知粒子带正电，故A错误．
B、对于加速过程，有qU=$\frac{1}{2}$mv2，在静电分析器中，由电场力充当向心力，则有 Eq=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，由上两式可知U=$\frac{1}{2}$ER，故B正确．
C、在磁分析器中粒子由P到Q，直径 PQ=2R′=$\frac{2mv}{qB}$=$\frac{2}{B}\sqrt{\frac{mER}{q}}$，故C错误．
D、若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同，由于磁场，电场与静电分析器的半径不变，则该群离子具有相同的比荷，由上式可知．故D正确．
故选：BD．
点评 考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动．掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功．
练习册系列答案
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13．
一简谐机械横波沿x轴传播，在t=0时刻的波形曲线如图甲所示，该波在x=0处质点的振动图象如图乙所示．则下列说法中正确的是（ ）
一简谐机械横波沿x轴传播，在t=0时刻的波形曲线如图甲所示，该波在x=0处质点的振动图象如图乙所示．则下列说法中正确的是（ ）| A． | 该波的波速为2.0m/s | |
| B． | 这列波的振幅为60cm | |
| C． | t=0时，x=4.0m处质点比x=5.0m处质点的加速度大 | |
| D． | t=0时，x=8.0m处质点沿y轴正方向运动 |
14．
一质量为1kg的小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，此过程的v-t图象如图所示若不计空气阻力，取g=10m/s2，则由图可知（ ）
一质量为1kg的小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，此过程的v-t图象如图所示若不计空气阻力，取g=10m/s2，则由图可知（ ）| A． | 小球从高度为1m处开始下落 | |
| B． | 小球在碰撞过程中损失的机械能为4.5J | |
| C． | 小球能弹起的最大高度为0.45m | |
| D． | 整个过程中，小球克服重力做的功为8J |
11．2015年元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在3s末到达离地面90m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g=10m/s2，那么v0和k分别等于（ ）
| A． | 30m/s，1 | B． | 30m/s，0.5 | C． | 60m/s，0.5 | D． | 60m/s，1 |
18．
我国嫦娥三号探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（ ）
我国嫦娥三号探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（ ）| A． | 嫦娥三号在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 | |
| B． | 嫦娥三号由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速 | |
| C． | 若已知嫦娥三号环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度 | |
| D． | 嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等 |
8．格林尼治时间2012年2月24日22时15分，MUOS-1卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空．据路透社报道，MUOS系统搭建完毕后，美军通信能力可望增强10倍，不仅能够实现超髙频卫星通信，还可同时传输音频、视频和数据资料．若卫星在发射升空的过程中总质量不变，则下列有关该通信卫星的说法正确的是（ ）
| A． | 该卫星的发射速度应不小于11.2km/s | |
| B． | 当卫星到达它的环绕轨道时，其内的物体将不受重力的作用 | |
| C． | 卫星在向上发射升空的过程中其重力势能逐渐变大 | |
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15．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示．取重力加速度g=10m/s2．由此两图线可以得出物块（ ）
| A． | 质量为1.5kg | B． | 与地面之间的动摩擦因数为0.2 | ||
| C． | 在t=3s时刻韵加速度为2m/s2 | D． | 在t=3s时刻的速度为3m/s |
12．
某导体周围等势面和电场线（带有箭头为电场线）如图所示，已知两个相邻等势面间的电势差相等，则（ ）
某导体周围等势面和电场线（带有箭头为电场线）如图所示，已知两个相邻等势面间的电势差相等，则（ ）| A． | a点和d点的电场强度一定相同 | |
| B． | a点的电势一定低于b点的电势 | |
| C． | 将负电荷从c点移到d点，电场力做正功 | |
| D． | 将正电荷从c点沿虚线移到e点，电势能先减小后增大 |
8．
如图中，滑动变阻器AB的总电阻与R的阻值相等，触头P可在AB间滑动，电池内阻不计，在触头P从左端A开始一直滑到B点为止的过程中，下列说法中正确的是（ ）
如图中，滑动变阻器AB的总电阻与R的阻值相等，触头P可在AB间滑动，电池内阻不计，在触头P从左端A开始一直滑到B点为止的过程中，下列说法中正确的是（ ）| A． | 电流表读数逐渐增大 | |
| B． | 电流表读数逐渐减小 | |
| C． | 电流表读数先增加，而后再减小到原值 | |
| D． | 电流表读数先减小，而后再增加到原值 |