题目内容

【题目】如图所示是质谱仪的工作原理示意图。加速电场的电压为U,速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B2一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器,刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动,测得圆的直径为d,照相板上有记录粒子位置的胶片。下列表述正确的是(

A. 质谱仪是分析同位素的重要工具

B. 粒子在速度选择器中做匀加速直线运动

C. 所有粒子进入偏转磁场时的速度相同

D. 粒子质量为

【答案】ACD

【解析】

粒子进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB2=m,解得:,知道粒子电量后,便可求出m的质量,所以质谱仪可以用来分析同位素,故A正确;在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场,由平衡条件得:qvB1=qE,粒子速度:,故B错误,C正确;粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qvB2=m,以及B1qv=qE;解得:;故D正确;故选ACD。

练习册系列答案
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【题目】根据如图所示的实验装置图,可以分别完成下列有关实验:

(1)某实验小组的同学,利用此装置来做探究aF、m之间的定量关系的实验:

①为了平衡摩擦力,需要取下细绳及钩码,通过调整长木板下面垫片的位置,从而改变长木板倾角。当木板的倾角刚好调整到30°角时,从打出的纸带就判断出小车是做匀速直线运动,那么,小车与木板间的动摩擦因数为__________(结果保留根号)

②在实验中,若小车的质量为M、钩码的总质量为m,那么,认为小车受到的拉力等于钩码受到的重力与实际拉力大小的差值为__________

(2)另外某实验小组的同学,利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒的实验,则:

①从图中可以得出,除图中已提供的实验器材外,还需要的主要实验器材有__________

②为尽可能克服滑动摩擦力对该实验的影响,使验证结果尽可能准确,那么,小车的质量M和钩码质量m之间的关系应该尽可能满足__________

③按正确实验操作后,得到一条如图所示的较理想的纸带先去掉前面比较密集的点,选择了点迹清晰且便于测量的连续7个点A、B、C、D、E、F、G,测出相关距离如图所示。现要验证从打B点到E点时,系统的机械能守恒,那么,应满足关系式是__________ (设小车质量M,钩码质量m,打点计时器的频率为f)

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