题目内容
【题目】如图所示为质谱仪的示意图，在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子（m1＜m2）。
（1）分别求出两种粒子进入磁场时的速度v1、v2的大小；
（2）求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比；
（3）求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离。
【答案】（1）
、
；（2）
；（3）
（
-
）。
【解析】
（1）带电粒子在电场中被加速，应用动能定理可以求出粒子的速度。
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出粒子的轨道半径，然后求出半径之比。
（3）两粒子在磁场中做圆周运动，求出其粒子轨道半径，然后求出两种粒子打到照相底片上的位置间的距离。
（1）经过加速电场，根据动能定理得：
对m1粒子：qU=
m1v12
m1粒子进入磁场时的速度：
，
对m2粒子有：qU=m2v22，
m2粒子进入磁场时的速度：
；
（2）在磁场中，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m
，
解得，粒子在磁场中运动的轨道半径：
，
代入（1）结果，可得两粒子的轨道半径之比：R1：R2=；
（3）m1粒子的轨道半径：
，
m2粒子的轨道半径： 
，
两粒子打到照相底片上的位置相距：d=2R2-2R1，
解得，两粒子位置相距为：
；
【题目】某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线，器材如下：
A．小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.25A）
B．电流表（0～0.6A）
C．电压表（0～3V）
D．滑动变阻器R1（0～10Ω）
E．滑动变阻器R2（0～1000Ω）
F．干电池（电动势为1.5V）两节
G．开关，导线若干
(1)滑动变阻器应选_____（选填器材前的代号）；
(2)实验中得到的数据如下表所示，根据表中数据在乙图中作出小灯泡的U﹣I图象_________，由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同学用一节干电池与阻值为5Ω的电阻R、小灯泡及电压表连接成图丙所示电路。闭合S后，电压表测得灯泡两端电压为0.8V，结合图乙图中图象求得小灯泡实际消耗的功率为_____W，干电池内阻为_____Ω．（结果均保留两位有效数字）