题目内容
13．
质谱仪的原理如图所示，从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看做初速度为零，粒子经过电场加速进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是（ ）| A． | 仅加速电压增大，其他量不变，则x增大 | |
| B． | 仅匀强磁场增强，其他量不变，则x增大 | |
| C． | 仅粒子的质量增大，其他量不变，则x增大 | |
| D． | 仅粒子的电荷量增加，其他量不变，则x增大 |
分析 根据带电粒子在磁场中运动的半径公式结合动能定理，根据x的大小比较出粒子质量和电量比值的大小．
解答 解：根据半径公式$r=\frac{mv}{qB}$知，x=2r=$\frac{2mv}{qB}$，又qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，联立解得x=$\sqrt{\frac{8mU}{q{B}^{2}}}$，
A、仅加速电压增大，其他量不变，则x增大，故A正确；
B、仅匀强磁场增强，其他量不变，则x减小，故B错误；
C、仅粒子的质量增大，其他量不变，则x增大，故C正确；
D、仅粒子的电荷量增加，其他量不变，则x减小，故D错误；
故选：AC
点评 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力、电荷运动方向，磁场方向的关系，以及掌握带电粒子在磁场中运动的轨道半径公式．
练习册系列答案
相关题目
在“研究平抛物体的运动”实验时：
4．已知金星绕太阳的公转周期小于1年，则可判定（ ）
| A． | 金星的质量大于地球的质量 | |
| B． | 金星的密度大于地球密度 | |
| C． | 金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 | |
| D． | 金星的表面重力加速度大于地球的表面重力加速度 |
1．有一人站在火车第一节车厢前，火车从静止匀加速启动，测得第一节车厢经过他历时10s，那第九节车厢通过他，所需的时间是（ ）
| A． | 10（3-$\sqrt{8}$）s | B． | $\sqrt{10}$s | C． | （$\sqrt{10}$-3）s | D． | 10$\sqrt{3}$s |
8．
宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他恒星对它们的引力作用，三颗星的质量也相等．已观测到稳定的三星系统有两种：一是三颗星位于同一条直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的轨迹上运行；二是三颗星位于边长为l的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的同轨道运行．设每颗星的质量均为m，引力常数为G；直线三星系统和三角形三星系统中星体作圆周运动的向心加速度分别为a1和a2、周期分别为T1和T1，则下列关系正确的是（ ）
宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他恒星对它们的引力作用，三颗星的质量也相等．已观测到稳定的三星系统有两种：一是三颗星位于同一条直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的轨迹上运行；二是三颗星位于边长为l的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的同轨道运行．设每颗星的质量均为m，引力常数为G；直线三星系统和三角形三星系统中星体作圆周运动的向心加速度分别为a1和a2、周期分别为T1和T1，则下列关系正确的是（ ）| A． | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{5\sqrt{3}{L}^{2}}{12{R}^{2}}$ | B． | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{\sqrt{3}{L}^{2}}{3{R}^{2}}$ | C． | $\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\sqrt{\frac{3{R}^{2}}{{L}^{4}}}$ | D． | $\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\sqrt{\frac{12{R}^{2}}{5{L}^{2}}}$ |
18．下列说法正确的是（ ）
| A． | 饱和汽压是液体的一个重要性质，它的大小取决于液体的本性和温度，故一定温度下饱和汽压的分子数密度是一定值 | |
| B． | 空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的绝对湿度 | |
| C． | 密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽的压强一定会减小 | |
| D． | 在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的，挥发性大的液体，饱和汽压大 | |
| E． | 在实际问题中，水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压 |
5．真空中电磁波的波速是3.0×108m/s．已知某电磁波的频率是3.0×1010Hz，那么该电磁波在真空中的波长为（ ）
| A． | 1.0×102m | B． | 9.0×1018m | C． | 1.0×10-2m | D． | 10m |
2．
对于真空中电荷量为q的静止点电荷，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r的位置的电势为φ=$\frac{kq}{r}$（k为静电力常量）．如图所示，在真空中A、B两点分别放有带电荷量为+2Q和+Q的同种点电荷，以AB连线中点O为中心作一正方形，a、O、c三点恰好将AB四等分，b、d为AB的中垂线与正方形两边的交点，则下列说法正确的是（ ）
对于真空中电荷量为q的静止点电荷，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r的位置的电势为φ=$\frac{kq}{r}$（k为静电力常量）．如图所示，在真空中A、B两点分别放有带电荷量为+2Q和+Q的同种点电荷，以AB连线中点O为中心作一正方形，a、O、c三点恰好将AB四等分，b、d为AB的中垂线与正方形两边的交点，则下列说法正确的是（ ）| A． | 场强的大小关系为Ea＞Ec，Eb=Ed | |
| B． | 电势的大小关系为φa＞φc，φb=φd | |
| C． | 在AB连线上O点的场强最小 | |
| D． | 将一正点电荷沿直线由b运动到d的过程中电势能始终不变 |
3．同学甲从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=$\sqrt{PR}$=$\sqrt{0.75×2}$ V=1.23V．乙怀疑甲所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的U-I图线，进而分析灯泡的额定电压．
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω） D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω） F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干 H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
（1）在上面所给的虚线框（图甲）中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择A2（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择R1（填“R1”或“R2”）．
（2）在实验过程中，乙同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中．
请你根据表中实验数据在图乙中作出灯泡的U-I图线．
（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为2.5V；这一结果大于1.23V，其原因是小灯泡的冷态电阻小于正常发光时的热态电阻．
（4）如果将这个小灯泡接到电动势为2.0V、内阻为4Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是0.25W．
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω） D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω） F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干 H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
（1）在上面所给的虚线框（图甲）中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择A2（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择R1（填“R1”或“R2”）．
（2）在实验过程中，乙同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| U/V | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.70 |
| I/mA | 80 | 155 | 195 | 227 | 255 | 279 | 310 |
（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为2.5V；这一结果大于1.23V，其原因是小灯泡的冷态电阻小于正常发光时的热态电阻．
（4）如果将这个小灯泡接到电动势为2.0V、内阻为4Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是0.25W．