【題目】一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖1所示.大量的甲、乙兩種離子以0到v范圍內(nèi)的初速度從A 點(diǎn)進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，經(jīng)過加速后從0點(diǎn)垂直邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上并被全部吸收.已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為2m和m.不考慮離子間的相互作用.

(1)求乙離子離開電場(chǎng)時(shí)的速度范圍；

(2)求所有離子打在底片上距O孔最遠(yuǎn)距離；

(3)若離子進(jìn)入0孔時(shí)速度方向分布在y軸兩側(cè)各為θ=30°的范圍內(nèi)如圖2所示，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求離子最大初速度v應(yīng)滿足的條件。

【答案】(1) [，]（2）(3)

【解析】（1）設(shè)離子以初速度進(jìn)入電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)速度為，由：

解得

由題意可知，乙離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度范圍0～v，可得乙離子離開電場(chǎng)時(shí)速度范圍為：[，]

（2）磁場(chǎng)中： 解得

經(jīng)判斷知，以v進(jìn)入電場(chǎng)的甲離子打在底片上距0孔最遠(yuǎn)處

；

（3）乙離子能打到最遠(yuǎn)：

甲離子能打到的最近：

當(dāng)時(shí)，即

v范圍為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電流表”。如圖所示，質(zhì)量為m=0.01kg的勻質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的勁度系數(shù)k = 2.0 N/m的彈簧相連。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直紙面向外、大小B = 0.20 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長(zhǎng)度大于ab。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。若ab=0.2m，bc=0.05m，重力加速度g取10m/s2，（不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用）則下列說法正確的是

A. 若要電流表正常工作，MN的N端應(yīng)與電源正極相接

B. 當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.05m

C. 此電流表的量程是2A

D. 為了將量程擴(kuò)大為原來的2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)?/span>0.1T

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。在真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的寬度均為。電場(chǎng)強(qiáng)度為 ， 方向水平向右；磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ， 方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直，一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射

（1）求粒子在第2層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小與軌跡半徑
（2）粒子從第層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為，試求
（3）若粒子恰好不能從第層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出，試問在其他條件不變的情況下，也進(jìn)入第層磁場(chǎng)，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場(chǎng)右側(cè)邊界，請(qǐng)簡(jiǎn)要推理說明之

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2008年1月份，我國(guó)南方大部分地區(qū)遭遇50年不遇的大雪災(zāi)，高壓輸電線路大面積受損，凍雨使輸電線表面結(jié)冰，重力增大，導(dǎo)致線斷塔倒。如圖所示的四座鐵塔，兩塔之間的輸電線長(zhǎng)度相等，2號(hào)鐵塔在山頂，1、3、4號(hào)鐵塔在山下且等高，圖中所標(biāo) a 、 b 、 c 、 d 四點(diǎn)中，c、d兩點(diǎn)分別是2、3號(hào)塔和3、4號(hào)塔間電線的最低點(diǎn)，3號(hào)塔兩側(cè)導(dǎo)線端點(diǎn)切線與豎直方向夾角均為θ。下列說法正確的是

A. a 點(diǎn)比b點(diǎn)更容易在雪災(zāi)中被拉斷

B. c 點(diǎn)電線中張力小于d點(diǎn)電線中張力

C. 適當(dāng)讓兩塔之間的輸電線顯弧線下墜，可以減小線中張力

D. 2號(hào)塔所受輸電線拉力的合力最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊以的速度滑上光滑的斜面D點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，途經(jīng)A、B兩點(diǎn)。已知在A點(diǎn)時(shí)的速度是B點(diǎn)時(shí)的速度的2倍，由B點(diǎn)再經(jīng)0.5秒，物塊滑到斜面頂點(diǎn)C，速度變?yōu)榱悖?/span>A、B相距0.75米，求：

（1）物體的加速度；

（2）斜面的長(zhǎng)度；

（3）物體由D運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=370，表面光滑的斜面體，物體A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出；如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被B物體擊中．（A、B均可看做質(zhì)點(diǎn)，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2）求：

（1）物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t；

（2）物體B拋出時(shí)的初速度v2；

（3）物體A、B間初始位置的高度差h；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x=5t+t2（各物理量均采用國(guó)際單位），則該質(zhì)點(diǎn)( )

A. 第1s內(nèi)的位移是5m

B. 前2s內(nèi)的平均速度是6m/s

C. 任意相鄰的1s 內(nèi)位移差都是1m

D. 任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）．小孔正上方d處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回．若將下極板向上平移 ，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將（ ）
A.打到下極板上
B.在下極板處返回
C.在距上極板 處返回
D.在距上極板 處返回

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是_______________

(2)以下做法正確的是（______）

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

C．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接電源再釋放小車

D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對(duì)探究過程不會(huì)產(chǎn)生影響

(3)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間是0.1 s，圖中長(zhǎng)度單位是cm，由此可以算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度是________m/s2.（保留兩位有效數(shù)字）

(4)如圖a，甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出a－F圖線，表明實(shí)驗(yàn)的問題是________．

(5)乙、丙同學(xué)用同一裝置實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a－F圖線如圖b所示，說明兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)______取值不同。它們的大小關(guān)系為乙 ____丙．（填大于或小于）

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