题目内容

【题目】如图所示为质谱仪的原理图,M为粒子加速器,N为速度选择器, 磁场方向与电场方向正交,加速电压,磁感应强度为B10.2T,板间距离为d0.06mP为一个边长为L的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B20.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为的正离子从静止开始经加速器加速后,恰好沿直线通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔s打在荧光屏上。求:

1)粒子离开加速器时的速度大小?

2)速度选择器中的场强E的大小?

3正方形abcd的边长L

【答案】(1)(2)(3)

【解析】1)粒子经加速电场加速,获得速度v,由动能定理得:

则:

2)在速度选择器运动过程中 ,则:

2)粒子在磁场区域匀速圆周运动

由几何关系得

正方形abcd边长

练习册系列答案
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【题目】国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:

电源(电动势约为3 V,内阻可忽略); 电压表V1(量程为3 V,内阻很大);

电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);

定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);

单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。

实验步骤如下:

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d

B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;

D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R

E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤CD,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

F.断开S,整理好器材。

1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______ mm

2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=_______ (用R1R2R表示)。

3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m(保留两位有效数字)。

4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填偏大”“不变偏小)。

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