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(16分)利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是,电荷量均为.加速电场的电势差为,离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力,也不考虑离子间的相互作用。

(1)求质量为的离子进入磁场时的速率
(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距.
(1)  (6分)        (2)(10分)

试题分析:(1)加速电场对离子做功,由动能定理: 
解得: ①
(2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式:,得:
利用①式得离子在磁场中的轨道半径分别为:  ②
两种离子在GA上落点的间距:  ③
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的消防队员从一平台上竖直跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,假设在着地过程中地面对他双脚的平均作用力大小恒定,则
A.在空中运动时间等于触地后重心下降时间
B.在空中运动时间大于触地后重心下降时间
C.着地过程中地面对他双脚的平均作用力大于3mg
D.着地过程中地面对他双脚的平均作用力小于3mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一物体受到4N的力,获得2m/s2的加速度,要使物体获得4m/s2的加速度,需要施加的力是
A.2 NB.6 N C.8 ND.12 N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量。下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是(  )
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示:质量为m的木块与质量为M的长木板一起以初速度v在地面上滑行,仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动,滑行过程中二者始终相对静止,长木板与地面间动摩擦因数为,木块与长木板间动摩擦因数为,则滑行过程中木块受到的摩擦力一定为(     )
A.μ1(m+M)gB.μ2mg
C.μ1mgD.μ1mg+μ2Mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

遥控电动赛车的比赛中有一个规定项目是“飞跃壕沟”,如图所示,比赛中要求赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后跃过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的质量m=1.0kg、额定功率P="10.0" W、在水平直轨道上受到的阻力恒为f="2." 0 N, BE的高度差h="0." 45 m,BE的水平距离x="0." 90 m。赛车车长不计,空气阻力不计,g取10m/s2

(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要跃过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)比赛中,若赛车在A点达到最大速度vm后即刻停止通电,赛车恰好能跃过壕沟,求AB段距离s。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m:M=1:2)的物块A、B用轻弹相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同,当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1;当用同样的大小的力F竖直加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x2,则x1:x2等于(    )

A.1:1    B.1:2    C.2:1    D.2:3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:

(1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小;
(2)D点到B点的距离xDB
(3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小车沿水平地面做直线运动,车箱内悬挂在车顶上的小球悬线与竖直方向夹角为θ,放在车箱底板上的物体A跟车箱相对静止,A的质量为m,A受的摩擦力的大小和方向是
A.mgsinθ向右
B.mgtanθ向右
C.mgsinθ向左
D.mgtanθ向左

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