【題目】質(zhì)譜儀是一種研究同位素的工具，如圖為倍恩勃立奇等設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖。從離子源產(chǎn)生的同位素離子，經(jīng)過(guò)S2、Sl之間的電壓U加速，穿過(guò)平行板P1、P2區(qū)間，從狹縫S0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)半周后打在照相底片上，不計(jì)離子重力。

(1)若忽略某離子進(jìn)入狹縫S2時(shí)的速度，在底片上的落點(diǎn)到狹縫S0的距離為上，求該離子的比荷；

(2)實(shí)際上，離子進(jìn)入S2時(shí)有不同的速度，為降低其影響，在P1、P2間加均垂直于連線(xiàn)S1S0、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B'的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向由P1指向P2，試指出磁場(chǎng)B'的方向。若帶電量為g的兩個(gè)同位素離子在底片上的落點(diǎn)相距△L，求它們的質(zhì)量差△m。

【答案】(1)；(2)垂直于紙面向外；

【解析】

(1)對(duì)粒子在S2、S1之間的加速過(guò)程，有

①

對(duì)離子在磁場(chǎng)B中的偏轉(zhuǎn)過(guò)程，有

②

2r=L ③

聯(lián)立①②③式，解得離子的比荷

④

(2)磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直于紙面向外，要離子沿連線(xiàn)S1S0運(yùn)動(dòng)，有：

⑤

對(duì)兩個(gè)同位素離子（設(shè)m1>m2），分別有：

⑥

⑦

⑧

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式，解得兩個(gè)離子的質(zhì)量差

⑨

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(9分)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線(xiàn)掛一重物M。彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線(xiàn)系于 O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線(xiàn)的方向。

(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。

(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_________。(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)

A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力

B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零

C．拉線(xiàn)方向應(yīng)與木板平面平行

D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針示數(shù)稍稍超出量程，請(qǐng)你提出一個(gè)解決辦法。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖所示，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零．已知小球與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，以下說(shuō)法正確的是（　 �。�

A.此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20N

B.小球的加速度大小為8m/s2，方向向左

C.若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度大小為10m/s2，方向向右

D.若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間小球的加速度為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質(zhì)量為2 kg的物體A，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將質(zhì)量為3 kg的物體B輕放在A上，則B與A剛要一起運(yùn)動(dòng)的瞬間，B對(duì)A的壓力大小為(取g＝10 m/s2)(　　)

A.20 NB.30 NC.25 ND.12 N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí)，動(dòng)能為20eV飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí)，電勢(shì)能為－10eV，飛至等勢(shì)面B時(shí)速度恰好為零，已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm，則下列說(shuō)法正確的是 ( )

A.等勢(shì)面A的電勢(shì)為－10V

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m

C.電子再次飛經(jīng)D勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為10eV

D.電子的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2kg、左端有擋板的長(zhǎng)木板置于水平地面上，上表面光滑，下表面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。一輛固定有電動(dòng)機(jī)的小車(chē)，質(zhì)量共2kg，放置在木板上，電動(dòng)機(jī)可收攏與擋板拴接的水平輕繩，初始時(shí)離擋板的距離為4m。開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)收攏輕繩使小車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)到擋板處。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，空氣阻力不計(jì)，取g =10m/s2。

(1)若運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s，且木板不動(dòng)，求輕繩的拉力大小；

(2)若要運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，且木板不動(dòng)，求加速過(guò)程中輕繩拉力的最大功率；

(3)若小車(chē)與擋板碰撞后結(jié)合成一個(gè)牢固整體（碰撞時(shí)間極短，同時(shí)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)），求最終停止時(shí)，木板與初位置距離的最大值及對(duì)應(yīng)的輕繩拉力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A和B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，已知在第3 s末兩個(gè)物體在途中相遇，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)

B. 出發(fā)時(shí)B在A前3 m處

C. 5 s末兩個(gè)物體再次相遇

D. t＝0時(shí)兩物體的距離比t＝5 s時(shí)的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力，回答下列問(wèn)題：

（1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)不能完成的是（____）

A.鉤碼的個(gè)數(shù)， B.鉤碼的個(gè)數(shù)，

C.鉤碼的個(gè)數(shù) D.鉤碼的個(gè)數(shù)，，

（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是（____）

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向．

B.量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度

C.用量角器量出三根繩子之間的夾角

D.用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量

（3）在作圖時(shí)，下圖中更加符合實(shí)際的圖是___圖．（填“甲”或“乙”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,一個(gè)電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,又沿中心軸線(xiàn)從O點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的O點(diǎn), 點(diǎn)為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量,電荷量,加速電場(chǎng)電壓U0=2500V,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓,極板的長(zhǎng)度,板間距離,極板的末端到熒光屏的距離 (忽略電子所受重力,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。求

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度;

(2)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到點(diǎn)的距離h;

(3)電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功W。

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