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20.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具,如图为质谱仪原理示意图,现利用这种质谱议对氢元素进行测量.氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素氕、氘、氚的电量之比为1:1:1,质量之比为1:2:3,它们最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条”质谱线”.关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序,下列判断正确的是(  )
A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕
C.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕
D.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

分析 本题的关键是首先根据动能定理求出粒子速度的表达式,然后根据三个同位素的电量和质量大小关系即可判断AB选项正误;根据粒子在磁场中做匀速圆周运动求出半径表达式,即可判定选项CD正误.

解答 解:A:由qU=$\frac{1}{2}$mv2; 可得,v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$,由于同位素的电量相同,所以氕的速度最大,氚的速度最小,所以A错误;
B:由上面分析可知,B错误;
C:根据qvB=$\frac{m{v}^{2}}{r}$,以及v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$可得,r=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{q}}$,所以a、b、c三条谱线的顺序应是氚、氘、氕,所以C错误,D正确.
故选:D.

点评 明确质谱仪的工作原理以及同位素的含义是解题的关键,并掌握动能定理来确定加速电场中获得的速度,由牛顿第二定律与向心力表达式,确定影响半径的表达式,是解题的突破点.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则(  )
A.a点的振动始终加强B.a点的振动始终减弱
C.由图可知两波源振动的频率相同D.在两波相遇的区域中不会产生干涉

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.在“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测得金属丝的长度L=0.810m,用螺旋测微器测得金属丝直径如图甲所示.金属丝的电阻约几欧姆,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.

(1)从图甲中读出金属丝的直径为0.730mm.
(2)某同学先用多用电表的欧姆挡粗测金属丝的电阻,他首先进行了机械清零,然后将选择开关打到“×1Ω”挡,电阻调零后,将红黑表笔接触金属丝的两端时,欧姆表的指针如图乙所示,则其读数为9.0Ω;
(3)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:量程3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V:量程3V,内阻3kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值100Ω;
G.开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是B,应该选用的滑动变阻器是E.(填字母序号)
(4)根据所选器材,将图丙的实物电路的连线补充完整(要求闭合开关后,滑动变阻器的滑动片滑至最右端时电阻丝的两端电压最小)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,质量为m的带电小球从A点水平抛出,抛出点距离地面高度为H,落地点B到抛出点的水平距离为L;当空间有恒定的水平电场力F时,小球仍以原初速度抛出,落地点C到抛出点的水平距离为$\frac{3L}{4}$,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球初速度的大小;
(2)水平电场力F的大小.

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15.小明在加油站看到一条醒目的标语:“严禁用塑料桶装运汽油”小明对此有下列理解,你认为其中正确的是(  )
A.塑料桶易破损,不适合装汽油
B.汽油与塑料桶发生化学反应,塑料桶将被熔化
C.汽车运行中汽油和塑料不断发生摩擦,积累的电荷太多容易发生放电引起火灾
D.塑料是热的良导体,汽车运行要发热,热通过塑料桶传给汽油达到燃点会引起火灾

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,光滑绝缘的斜面倾角为37°,一带有正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的$\frac{1}{2}$,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
求:(1)原来的电场强度的大小;   
(2)物体运动的加速度;
(3)沿斜面下滑距离为l=6m时物块的速度的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.关于电源的电动势,下列叙述正确的是(  )
A.电源的电动势就是接在电源两极间的电压表(非理想电表)测得的电压
B.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化
C.电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量
D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,倾角为37°的斜面AB底端与半径R=0.4m的半圆轨道BC相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向.质量m=1kg的滑块从斜面上某点由静止开始下滑,恰能到达C点,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求滑块经过C点时速度vC的大小
(2)若滑块滑块从斜面上更高的某点下滑,离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.

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10.两同心金属圆环,使内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中(  )
A.有逆时针方向的感应电流,圆环B有向外扩张的趋势
B.有顺时针方向的感应电流,圆环B有向外扩张的趋势
C.有逆时针方向的感应电流,圆环B有向内扩张的趋势
D.有顺时针方向的感应电流,圆环B有向内扩张的趋势

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