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．已知:静电分析器通道的半径为R.均匀辐射电场的场强为E.磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场.磁感强度为B.问:(1)为了使位于A处电量为q.质量为m的离子.从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器.加速电场的电压U应为多大?(2)离子由P点进入磁分析器后.最终打在乳胶片上的Q 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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．已知：静电分析器通道的半径为R，均匀辐射电场的场强为E.磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B.问：

(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？

(2)离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？

答案：(1)ER　(2)

解析：(1)离子在加速电场中加速，根据动能定理有

qU＝mv²①

离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有qE＝m②

解得U＝ER③

(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB＝m④

由②、④式得r＝＝⑤

＝2r＝

练习册系列答案

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伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验.在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,研究铜球的运动路程和时间的关系.亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的,伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比.请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,时间用t表示).

①亚里士多德的预言:　　　　　　　　　　;

②伽利略的结论:　　　　　　　　　　;

伽利略的实验之所以成功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素.你认为他在加速度实验中,伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动,是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素,同时抓住了　　　这一主要因素.若将此实验结论做合理外推,即可适用于自由落体运动,其原因是在实验误差范围内,铜球运动的加速度　　　　(填序号即可).

A.与铜球质量成正比

B.只与斜面倾角有关

C.与斜面倾角无关

D.与铜球质量和斜面倾角都有关

如图所示，图线1表示的导体的电阻为R₁，图线2表示的导体的电阻为R₂，则下列说法正确的是(　　)

A．R₁∶R₂＝1∶3

B．R₁∶R₂＝3∶1

C．将R₁与R₂串联后接于电源上，则电流比I₁∶I₂＝1∶3

D．将R₁与R₂并联后接于电源上，则电流比I₁∶I₂＝3∶1

如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V.那么该热水器的故障在于(　　)

A．连接热水器和电源之间的导线断开

B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路

C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁

D．同时发生了以上各种情况

如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B₁＝2B₂，一带电＋q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B₁磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)(　　)

A．2πm/qB₁ B．2πm/qB₂

C．2πm/(B₁＋B₂)q D．πm/(B₁＋B₂)q

如图所示，在一理想变压器的初、次级线圈接有4个相同的灯泡，若4个灯泡都正常发光，则该变压器初、次级线圈的匝数比n₁n₂等于(　　)

A．4　　　 B．3　　　

C．2　　　 D．1

在圆形线圈开口处接一平行板电容器，线圈的一部分置于周期性变化的磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，整个装置及B随时间变化的图象如下图所示．电容器中一电子的重力不计，且电子运动时未碰上电容器的极板，则在0～T这段时间内电子加速度方向的变化情况依次是(　　)

A．向上，向下，向下，向上

B．向下，向上，向下，向下

C．向上，向下，向上，向下

D．向下，向上，向上，向下

等离子气流由左方连续以速度v₀射入P₁和P₂两板间的匀强磁场中，ab直导线与P₁、P₂相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有随图乙所示变化的磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是(　　)

A．0～1s内ab、cd导线互相排斥

B．1～2s内ab、cd导线互相吸引

C．2～3s内ab、cd导线互相吸引

D．3～4s内ab、cd导线互相排斥

有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自在那里的物理实验室利用先进的DIS系统较准确的探究了单摆周期T和摆长L的关系．然后他们通过互联网交流实验数据，并由计算机绘制了T²－L图象，如图甲所示，已知天津市比上海市的纬度高，则去“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是________(填“A”或“B”)．另外，去“复旦”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图象，如图乙所示，由图象可知单摆摆长之比＝________，在t＝2s时b球振动方向是：________(填“＋y”或“y”)．

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