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14.如图所示为一质谱议的结构示意图,其中MN间为一速度选择器,两板间电压u=1.6×104V,两板间距离d=10cm,板间匀强磁场磁感应强度B1=2T,有许多同种带电粒子都沿直线OO′以不同的速率进入速度选择器(粒子带正电,所带电量q=1.6×10-19C,粒子所受重力不计).求:
(1)能够沿直线从O′小孔穿出的粒子速率为多大
(2)粒子从O′小孔穿出后又进入磁感应强度B2=0.8T的另一匀强磁场,这些粒子都打在荧光屏上的C点,O′与C点间的距离为20cm,则粒子的质量为多大.

分析 (1)穿过电容器的粒子满足电场力与洛伦兹力平衡,根据平衡求出粒子运行的速度v;
(2)在磁场2中粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供圆周运动向心力,据此求出质量.

解答 解:(1)由于粒子沿直线运动,所以:
粒子在电容器中受到的电场力洛伦兹力平衡,即
qE=qvB1
解得:v=$\frac{E}{{B}_{1}}$
而$E=\frac{U}{d}$
则v=$\frac{U}{d{B}_{1}}=\frac{1.6×1{0}^{4}}{2×0.1}=8×1{0}^{4}m/s$
(2)以速度v进入B2的粒子满足:
$qv{B}_{2}=m\frac{{v}^{2}}{r}$
解得:m=$\frac{q{B}_{2}r}{v}=\frac{1.6×1{0}^{-19}×0.8×\frac{0.2}{2}}{8×1{0}^{4}}=1.6×1{0}^{-25}kg$
答:(1)能够沿直线从O′小孔穿出的粒子速率为8×104m/s;
(2)粒子的质量为1.6×10-25kg.

点评 掌握速度选择器的原理,知道带电粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力求出半径与速度质量的关系是解决本题的关键.

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5.我国自行建立的“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成,三颗卫星都定位在距地面约36 000km的地球同步轨道上,北斗系统主要有三大功能:快速定位、短报文通信、精密授时.美国的全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗卫星组成,这些卫星距地面的高度均约为20 000km.比较这些卫星,下列说法中正确的是(  )
A.“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同,否则它们不能定位在同一轨道上
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2.发现电磁感应现象,对人类社会进步做出重大贡献的科学家是(  )
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9.如图所示,金属导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当金属棒MN在导轨上向右加速滑动时,关于正对电磁铁A的圆形金属环B,下列说法正确的是(  )
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B.金属环B中无感应电流
C.金属环B中可能有,也可能没有感应电流
D.金属环B中有感应电流,且B被A排斥

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19.如图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化.下列说法正确的是(  )
A.图甲表示交流电,图乙表示直流电
B.用交流电压表分别测量两个电压,读数相等
C.图甲所示电压的瞬时值表达式为U=311sin 100πt (V)
D.图甲所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的$\frac{1}{10}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.在“验证力的平行四边形定则”实验中,将橡皮筋的一端C固定在竖直放置的木板上,另一端系上两根细绳OA、OB,O为两细绳与橡皮筋的结点,细绳OA跨过钉在木
板上的光滑的钉子C,下端挂重力已知的钩码,细绳OB用一个弹簧秤钩住,如图所示,可以通过改变钩码的个数和弹簧秤的拉力调整橡皮筋与两细绳的结点O的位置.
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是CD
A、两细绳的夹角必须成90°,以便于算出两细绳的合力
B、橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C、在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D、只用弹簧秤通过细绳拉橡皮筋时,结点O达到的位置应与钩码、弹簧秤同时拉时相同
(2)图中OC与橡皮筋延长线的夹角为α,细绳OB与橡皮筋延长线的夹角为β,且α+β>90°,下列操作正确的是BD
A、增加钩码个数后,为使结点位置不变,应减小β,同时减小弹簧秤的拉力
B、增加钩码个数后,为使结点位置不变,应增大β,同时增大弹簧秤的拉力
C、保持钩码个数不变,将钉子向左移动一些,为使结点位置不变,应增大β,同时增大弹簧秤的拉力
D、保持钩码个数不变,将钉子向左移动一些,为使结点位置不变,应减小β,同时增大弹簧秤的拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示的甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P与长金属板间的滑动摩擦力的两种不同方法.甲图使金属板静止在水平桌面上,用手通过弹簧秤向右用力F拉P,使P向右运动;乙图把弹簧秤的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,使金属板向左运动.

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4.下列关于力的说法中,正确的是(  )
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