4.如图为某种质谱仪的结构的截面示意图,该种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器及收集器组成.其中静电分析器由两个相互绝缘且同心的四分之一圆柱面的金属电极K1和K2构成,两柱面电极的半径分别为R1和R2,O1点是圆柱面电极的圆心.S1和S2分别为静电分析器两端为带电粒子进出所留的狭缝.静电分析器中的电场的等势面在该截面图中是一系列以O1为圆心的同心圆弧,图中虚线A是到K1、K2距离相等的等势线.磁分析器中有以O2为圆心的四分之一圆弧的区域,该区域有垂直于截面的匀强磁场,磁场左边界与静电分析器的右边界平行.P1为磁分析器上为带电粒子进入所留的狭缝,O2P1的连线与O1S1的连线垂直.
离子源不断地发出正离子束,正离子束包含电荷量均为q的两种质量分别为m、m′(m<m′<2m)的同位素离子,其中质量为m的同位素离子个数所占的百分比为α.离子束从离子源发出的初速度可忽略不计,经电压为U的加速电场加速后,全部从狭缝S1沿垂直于O1S1的方向进入静电分析器.稳定情况下,离子束进入静电分析器时的等效电流为I.进入静电分析器后,质量为m的同位素离子沿等势线A运动并从狭缝S2射出静电分析器,而后由狭缝P1沿垂直于O2P1的方向进入磁场中,偏转后从磁场下边界中点P2沿垂直于O2P2的方向射出,最后进入收集器.忽略离子的重力、离子之间的相互作用、离子对场的影响和场的边缘效应.
(1)求静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小;
(2)通过计算说明质量为m′的同位素离子能否从狭缝S2射出电场并最终从磁场下边界射出;
(3)求收集器单位时间内收集的离子的质量M0
3.在“测定金属的电阻率”实验中,
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d.某次测量时,螺旋测微器的示数如图1所示,则该合金丝直径的测量值d=1.170mm.
(2)若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$.(用上述字母和通用数学符号表示)
(3)按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx.实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.电源 (电动势4V,内阻不计)
C.电流表(0~3A,内阻约0.01Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200?A,内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流l A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流0.3A)
H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)

为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选D,滑动变阻器应选F.(均填写仪器前的字母)
(4)按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于b端(选填“a”或“b”).
(5)甲同学按照图2电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计的示数IG和电流表?的示数IA的关系图线如图3所示.由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx=4.5Ω(保留两位有效数字).
(6)乙同学选择同样的器材,按图4所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变.在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计的示数IG和电流表?的示数IA也随之增加,图5反映IG-x和IA-x关系的示意图中可能正确的是A.
 0  130177  130185  130191  130195  130201  130203  130207  130213  130215  130221  130227  130231  130233  130237  130243  130245  130251  130255  130257  130261  130263  130267  130269  130271  130272  130273  130275  130276  130277  130279  130281  130285  130287  130291  130293  130297  130303  130305  130311  130315  130317  130321  130327  130333  130335  130341  130345  130347  130353  130357  130363  130371  176998 

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