【题目】如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点竖直向下进人收集器.下列说法中正确的是( )
A. 磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内
B. 加速电场中的加速电压U=ER
C. 磁分析器中!轨迹圆心O2到Q点的距离d=
D. 任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器
【答案】BC
【解析】离子在磁分析器中沿顺时针转动,所受洛伦磁力指向圆心,根据左手定则,磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外,故A错误;离子在静电分析器中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有:qE=m,设离子进入静电分析器时的速度为v,离子在加速电场中加速的过程中,由动能定理有:qU=mv2-0,解得:U=,B正确;离子在磁分析器中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有:qvB=m,解得: ,则:
,故C正确;由B可知:R=2U/E,R与离子质量、电量无关;离子在磁场中的轨道半径: ,离子在磁场中做圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关,能够到达P点的不同离子,半径不一定都等于d,不一定能进入收集器,故D错误。
故选BC。
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【题目】下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
B.在同一种介质中,不同频率的声波的传播速度不同
C.黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距
D.做简谐运动的物体,其振动能量与振幅无关
E.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
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【题目】如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是
A. 从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短
B. 篮球两次撞墙的速度可能相等
C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等
D. 抛出时的动能,第一次一定比第二次大
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【题目】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体A、B静止。撤去F后,物体A、B开始向左运动,已知重力加速度为g,物体A、B与水平面间的动摩擦因数为μ。则
A. 撤去F瞬间,物体A、B的加速度大小为
B. 撤去F后,物体A和B先做匀加速运动,再做匀减速运动
C. 物体A、B一起向左运动距离时获得最大速度
D. 若物体A、B向左运动要分离,则分离时向左运动距离为
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【题目】如图所示,某种透明材料制成的顶角A为30的等腰三棱镜,底边BC长为。O点在AB边上,与B点距离为。现有一束单色光平行于AC边从O点射入三棱镜中,已知单色光在三棱镜中的折射率为,在真空的传播速度为。求:
(Sin75=,结果可用根号表示)
(ⅰ)单色光从三棱镜中射出时的折射角;
(ⅱ)单色光在三棱镜中的传播时间。
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【题目】ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式,它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签,与设在收费站ETC通道上的微波天线进行短程通讯,利用网络与银行进行后台结算处理,从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的。2015年我国ETC已实现全国网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以10m/s的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,它从距收费窗口 20m处开始减速至窗口处恰好停止,再用10s时间完成交费;若进入ETC通道,它从某位置开始减速,当速度减至5m/s后,再以此速度匀速行驶5m可完成交费。若两种情况下,汽车减速时加速度相同。求:
(1)汽车进入ETC通道减速行驶的位移。
(2)汽车从开始减速到交费完成,从ETC通道比从人工收费通道通行节省的时间。
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【题目】如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够长,小球在运动过程中电荷量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象可能是
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【题目】一同学用如图甲所示实验装置(打点计时器、纸带图中未画出)探究在水平固定的长木板上物体加速度随着外力变化的关系。分别用不同的重物P挂在光滑的轻质滑轮上,使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A,由静止开始加速运动(纸带与打点计时器之间的阻力及空气阻力可忽略)。实验后将物体A换成物体B重做实验,进行数据处理,分别得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象如图丙A、B所示。
(1)由图甲判断下列说法正确的是_____
A.实验时应先接通打点计时器的电源,后释放物体P
B.弹簧秤的读数F即为物体A或B受到的合外力
C.实验中物体A或B的质量应远大于重物P的质量
D.弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半
(2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上,某次得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.61 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.58cm。则小车的加速度a =____m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)该同学研究得到的两物体的a—F的关系图象,发现两个物体的质量不等,且mA____mB(选填“大于”或“小于”)
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【题目】卢瑟福从1909年起做了著名的a粒子散射实验,并提出了原子核式结构模型。在卢瑟福核式结构模型的基础上,玻尔引入定态假设和量子化条件提出了氢原子的玻尔模型.
根据玻尔模型,可假设静止的基态氢原子的轨迹半径为r、电子的质量为m、电子的电荷量为静电力常量为k、普朗克常数为h;根据玻尔理论可知电子绕原子核仅在库仑力的作用下做匀速圆周运动(提示:电子和原子核均可当做点电荷;以无穷远处的电势为零,电量为Q的正点电荷在距离自身L处的电势为;氢原子的能量为电子绕核运动的动能和电势能之和)。以下问题中氢原子均处于静止状态,求:
(1)在经典理论下,基态氢原子的核外电子绕核运动的线速度v
(2)电子绕核运动形成的等效电流l;
(3)已知氢原子处于第一激发态时,电子绕核运动的轨迹半径为4r;求氢原子第一激发态与基态能量差AE及氢原子从第一激发态跃迁至基态时释放的光子的频率v
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