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(09年广东物理)12.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是(   )                 

A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

 

【答案】

ABC

【解析】:由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,电场力水平向右,洛伦兹力水平向左,如图所示,因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确;经过速度选择器时满足,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B,带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有,可见当v相同时,,所以可以用来区分同位素,且R越大,比荷就越大,D错误。

 

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(09年太原市调研)(12分)在离地面高为h=1.25m的水平桌面上的A点处,放置m=3kg的物块(可看作质点),物块离桌边C的距离AC=2m。如图所示,B是AC的中点,AB段光滑,BC段粗糙且动摩擦因数μ=0.1。现让物块在水平力F=9N的作用下由静止开始运动,到B点时撤去力F,取g=10m/s2,求:

(1)物体到达C处的速度是多少?

(2)物体落地点距桌边C的水平距离是多少?

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(09年广东三校联考)(14分)如图所示,AB为水平轨道,AB间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点。一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20。小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,g取10m/s2,试求:

(1)撤去F时小物块的速度大小;

(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功;

 

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(09年南昌市调研)(12分)如图所示,两金属板间电压为两金属板板长为,两板间距离也为,板间电压为,在处有一质量为,电荷量为的带电粒子,经间电场由静止开始加速后又沿间的中线上的点进入偏转电场,然后进入一垂直纸面向里的矩形匀强磁场区域,若不计带电粒子的重力,求:

        (1)带电粒子在偏转电场中的侧向位移;

        (2)带电粒子进入匀强磁场时的速度;

 (3)要使带电粒子经过磁场后能再次进入板间,又恰好能回到点,磁感应强度 应满足什么条件? 

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A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

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