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9.(理)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的基本原理如图22所示.离子源S产生质量为m、带电荷量为q的正离子,设离子产生时初速很小,可忽略不计.离子经匀强电场加速后从缝隙S1垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场,然后沿圆弧经过半个圆周的运动到达照相底片上的位置P而被记录下来.已知加速电场两平行板间的距离为d,两板间有场强为E的匀强电场,并测得位置P与缝隙S1处的距离为y.试导出离子质量m与y值之间的函数关系.

分析 本题先电场加速后磁偏转问题,先根据动能定理得到加速得到的速度表达式,再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式.

解答 解:设离子经加速电场加速后的速度为v;
由动能定理,对加速过程,则有:$qEd=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
离子进入磁场后做匀速圆周运动,设圆周运动的半径为R;
根据牛顿第二定律,则有:$qvB=\frac{m{v}^{2}}{R}$
离子在P上的位置到S1处的距离为y=2R;
联立以上三式得:$m=\frac{q{B}^{2}}{8Ed}{y}^{2}$
答:离子质量m与y值之间的函数关系$m=\frac{q{B}^{2}}{8Ed}{y}^{2}$.

点评 本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律,关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出质量的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.如图所示,小车通过不可伸长的细绳与小球A相连,小球A固定在长为l的轻杆上,轻杆另一端用光滑铰链连接,小车以速度v前进,某时刻,连接小车的细绳与水平面的夹角为α,绳与杆的夹角为β,此时杆转动的角速度为(  )
A.$\frac{vcosα}{lsinβ}$B.$\frac{vsinαcosβ}{l}$C.$\frac{vsinβ}{lcosα}$D.$\frac{v}{lcosαsinβ}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是(  )
A.人受到的摩擦力的方向是向下的
B.人受到的摩擦力的方向是向上的
C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大
D.人握旗杆用力越大,人受到的摩擦力并不增大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.下列关于点电荷的说法,错误的是(  )
A.体积很小的带电体一定可以看作点电荷
B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C.电荷量小的物体一定可以看作点电荷
D.带电体如果本身大小和形状、电荷的分布可忽略时,那么,可视为点电荷

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.用电流表和电压表测电阻时,可以有如图所示的两种方法把电压表和电流表连入电路.对于这两个电路下列说法中正确的是(  )
A.采用(甲)图时,测量出的电阻值比真实值小
B.采用(乙)图时,测量出的电阻值比真实值小
C.为了减小误差,测量较小阻值的电阻时宜采用(甲)图
D.为了减小误差,测量较小阻值的电阻时宜采用(乙)图

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是(  )
A.作用力反作用力作用在同一物体上
B.地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力
C.作用力和反作用力的大小有时相等有时不相等
D.作用力反作用力同时产生、同时消失

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,L1、L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上,带电粒子从A点以初速度v斜向上与L2成30°角射出,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法中正确的是(  )
A.带电粒子经过B点时速度一定跟A点速度相同
B.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
C.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°角斜向上,它也能经过B点
D.此粒子一定带正电

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是(  )
A.$\frac{L}{v}$+$\frac{v}{2μg}$B.$\frac{L}{v}$C.$\frac{2L}{μg}$D.$\frac{2L}{v}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,表给出了不同时刻汽车的速度
时刻/s1.02.03.05.07.09.510.5
速度/m•s-1369121293
(1)汽车做匀速运动时的速度大小是多少?
(2)汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小分别是多少?
(3)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少?
(4)汽车通过的总路程是多少?

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