题目内容
14．
质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪证实了同位素的存在．如图所示，容器A中有质量分别为m1，m2，电荷量相同的两种粒子（不考虑粒子重力及粒子间的相互作用），它们从容器A下方的小孔S1不断飘入电压为U的加速电场（粒子的初速度可视为零），沿直线S1S2（S2为小孔）与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在水平放置的照相底片上．由于实际加速电压的天小在U士△U范围内微小变化，这两种粒子在底片上可能发生重叠．对此，下列判断正确的有（ ）| A． | 两粒子均带正电 | B． | 打在M处的粒子质量较小 | ||
| C． | 若U一定，△U越大越容易发生重叠 | D． | 若△U一定，U越大越容易发生重叠 |
分析 根据左手定则知两粒子均带正电，根据动能定理和洛伦兹力充当向心力分析质量与半径的关系，不重叠，应该使半径较大的最小半径都比半径小的最大半径大．
解答 解：A、根据左手定则知两粒子均带正电，故A正确
B、粒子在电场中加速qU=$\frac{1}{2}$mv2，在磁场中圆周运动有：qvB=$\frac{m{V}^{2}}{R}$，
解得：R=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$知半径小的粒子的质量也较小，故B正确．
C、假设m2的质量大，m1最大半径为：R1=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2{m}_{1}（U+△U）}{q}}$
m2最小半径为：R2=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2{m}_{2}（U-△U）}{q}}$．
两轨迹不发生交叠，有R1＜R2，
解得：$\frac{△U}{U}＜\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{2}+{m}_{1}}$，若U一定，△U越大两个半径越容易相等，越容易发生重叠，故C正确D错误．
故选：ABC
点评 解决本题的关键理解粒子速度选择器的工作原理，掌握偏转磁场中粒子的运动规律
练习册系列答案
同步练习强化拓展系列答案
相关题目
4．
如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0Ω，金属杆PQ的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0Ω，金属杆PQ的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）| A． | 通过R的感应电流的方向为由d到a | |
| B． | 金属杆PQ两端电压为2 V | |
| C． | 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N | |
| D． | 外力F做功大小等于电路产生的焦耳热 |
5．
固定的半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的
光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN，由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角．当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则下列说法中正确的是（ ）
固定的半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN，由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角．当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则下列说法中正确的是（ ）
| A． | A光在MN面发生全反射的临界角比B光的在MN面发生全反射的临界角大 | |
| B． | 玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 | |
| C． | A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 | |
| D． | α＜θ＜β时，光屏PQ上有2个光斑 | |
| E． | β＜θ＜$\frac{π}{2}$时，光屏PQ上只有1个光斑 |
2．已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为ρ（kg/m3），阿伏加德罗常数为NA（mol-1）．下列判断错误的是（ ）
| A． | 1 kg铜所含的原子数为$\frac{{N}_{A}}{M}$ | B． | 1 m3铜所含的原子数为$\frac{M{N}_{A}}{ρ}$ | ||
| C． | 1个铜原子的质量为$\frac{M}{{N}_{A}}$（kg） | D． | 1个铜原子的体积为$\frac{M}{ρ{N}_{A}}$（m3） |
如图所示，光滑杆AB长为L，其B端固定一根劲度系数为k=100N/m，原长为l0=0.4m的轻质弹簧，质量为m=1kg的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接；OO′为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ=37°（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
6．一个弹簧振子沿x轴做简谐振动，周期是1.0s．从经过平衡位置沿x轴正方向运动的时刻开始计时，那么经过1.2s后的时刻（ ）
| A． | 振子正在做加速运动，加速度正在增加 | |
| B． | 振子正在做加速运动，加速度正在减少 | |
| C． | 振子正在做减速运动，加速度正在增加 | |
| D． | 振子正在做减速运动，加速度正在减少 |
如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为8J，力F2对物体做功为6J，则力F1与F2的合力对物体做功（总功）为