【題目】（2015·江蘇卷）一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示，電荷量均為+q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為零，這些離子經(jīng)過加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，最后打在底片上，已知放置底片區(qū)域已知放置底片的區(qū)域MN =L，且OM =L。某次測量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè)2/3區(qū)域MQ損壞，檢測不到離子，但右側(cè)1/3區(qū)域QN仍能正常檢測到離子。 在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測到。

（1）求原本打在MN中點(diǎn)P的離子質(zhì)量m；

（2）為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍；

（3）為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟?/span>MQ區(qū)域的所有離子檢測完整，求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù)。（取；）

【答案】（1） （2） （3）3次

【解析】（1）離子在電場中加速：

在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：

解得：

代入，解得

（2）由（1）知，離子打在Q點(diǎn)，

離子打在N點(diǎn)r=L，，則電壓的范圍

（3）由（1）可知，

由題意知，第1次調(diào)節(jié)電壓到U1，使原本Q點(diǎn)的離子打在N點(diǎn)

此時(shí)，原本半徑為r1的打在Q1的離子打在Q上

解得

第2次調(diào)節(jié)電壓到U2，原本打在Q1的離子打在N點(diǎn)，半徑為r2的打在Q2的離子打在Q上，則：

，

解得

同理，第n次調(diào)節(jié)電壓，有

檢測完整，有

解得：

最少次數(shù)為3次

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】為測定電流表內(nèi)電阻Rg，實(shí)驗(yàn)中備用的器件有：

A．電流表（量程0﹣100μA）

B．標(biāo)準(zhǔn)伏特表（量程0﹣5V）

C．電阻箱（阻值范圍0﹣999Ω）

D．電阻箱（阻值范圍0﹣99999Ω）

E．電源（電動(dòng)勢2V）

F．電源（電動(dòng)勢6V）

G．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，額定電流1.5A），還有若干開關(guān)和導(dǎo)線。

（1）如果采用如圖所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且想得到較高的精確度，那么從以上備用器件中，可變電阻R1應(yīng)選用_____，可變電阻R2應(yīng)選用_____，電源應(yīng)選用_____（用字母代號(hào)填寫）。

（2）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有：

a．合上開關(guān)K1；

b．合上開關(guān)K2；

c．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)到最大；

d．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；

e．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；

f．記下R2的阻值。

把以上步驟的字母按實(shí)驗(yàn)的合理順序?yàn)椋?/span>_____。

（3）如果在步驟f中所得R2的阻值為600Ω，則圖中電流表的內(nèi)電阻Rg的測量值為_____Ω。

（4）如果再給出：H．電源（電動(dòng)勢8V）；I．電源（電動(dòng)勢12V），電源應(yīng)選擇_____（選填選項(xiàng)前的字母）。

（5）某同學(xué)認(rèn)為步驟e中不需要保證“電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半”這一條件，也可測得的電流表內(nèi)阻Rg，請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷是否可行。_____

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，豎直墻面粗糙，其上有質(zhì)量分別為mA =1 kg、mB =0.5 kg的兩個(gè)小滑塊A和B，A在B的正上方，A、B相距h=2. 25 m，A始終受一大小F1=l0 N、方向垂直于墻面的水平力作用，B始終受一方向豎直向上的恒力F2作用。同時(shí)由靜止釋放A和B，經(jīng)時(shí)間t=0.5 s，A、B恰相遇。已知A、B與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，重力加速度大小g=10 m/s2。求：

(1)滑塊A的加速度大小aA；

(2)相遇前瞬間，恒力F2的功率P。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用________（填選項(xiàng)前的字母）。

A．長度為 1m 左右的細(xì)線B．長度為30cm 左右的細(xì)線

C．直徑為 1.8cm 的塑料球D．直徑為 1.8cm 的鐵球

（2）測出懸點(diǎn) O 到小球球心的距離（擺長）L 及單擺完成 n 次全振動(dòng)所用的時(shí)間 t，則重力加速度 g=________（用 L、n、t 表示）。

（3）在某次測量中，若單擺振動(dòng) 50 次的時(shí)間如圖乙所示，則其振動(dòng)周期為_____s

（4）用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出 T2-L 圖象，也可以求出重力加速度 g。已知三位同學(xué)做出的 T2-L 圖線的示意圖如圖丙中的 a、b、c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都過原點(diǎn)，圖線 b 對(duì)應(yīng)的 g 值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹�。則相對(duì)于圖線 b，下列分析正確的是（___）（填選項(xiàng)前的字母）。

A．出現(xiàn)圖線 a 的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長 L B．出現(xiàn)圖線 c 的原因可能是誤將 49 次全振動(dòng)記為 50 次

C．圖線 c 對(duì)應(yīng)的 g 值小于圖線 b 對(duì)應(yīng)的 g 值

D. 假設(shè) b 和 c 是小明和小紅分別在北京大學(xué)和廣州大學(xué)用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置描繪的圖線，不考慮其他誤差，則圖線 c 是小明所繪

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)；質(zhì)量為的小球A以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，接著逐漸壓縮彈簧并使B運(yùn)動(dòng)，過一段時(shí)間后，A與彈簧分離。設(shè)小球A、B與彈簧相互作用過程中無機(jī)械能損失，彈簧始終處于彈性限度以內(nèi)。

（1）求當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢能E；

（2）若開始時(shí)在小球B的右側(cè)某位置固定一塊擋板（圖中未畫出），在小球A與彈簧分離前使小球B與擋板發(fā)生正碰，并在碰后立刻將擋板撤走。設(shè)小球B與固定擋板的碰撞時(shí)間極短，碰后小球B的速度大小不變，但方向相反。設(shè)此后彈簧彈性勢能的最大值為，求可能值的范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為0．6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)，求該玻璃的折射率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】多米諾骨牌是一種文化，它起源于中國，有著上千年的歷史。碼牌時(shí)，骨牌會(huì)因意外一次次倒下， 參與者時(shí)刻面臨和經(jīng)受著失敗的打擊。遇到挫折不氣餒，鼓起勇氣，重新再來，人只有經(jīng)過無數(shù)這樣的經(jīng)歷， 才會(huì)變得成熟，最終走向成功。如圖為骨牌中的一小段情景，光滑斜面軌道 AB、粗糙水平軌道 CE 與半徑 r=0.5m 的光滑圓軌道相切于 B、C 兩 點(diǎn)，D 點(diǎn)為圓軌道最高點(diǎn)，水平軌道末端 E 離水平地面高 h=0.8m，骨牌觸碰機(jī)關(guān) F 在水平地面上，E、F 兩點(diǎn)間 的距離 s=1m。質(zhì)量 m=0.2kg 的小鋼球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從 A 點(diǎn)自由釋放，到達(dá) D 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為其重力的 0.5 倍，從 E 點(diǎn)拋出后剛好觸動(dòng)機(jī)關(guān) F。重力加速度 g=10m/s2，不計(jì)圓軌道在 B、C 間交錯(cuò)的影響，不計(jì)空氣阻力。 求：

（1）小鋼球在 E 點(diǎn)水平拋出時(shí)的初速度 vE

（2）小鋼球在水平軌道上克服阻力做的功；

（3）A 點(diǎn)離水平地面的高度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同一介質(zhì)中相向傳播的兩列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)兩列波分別向右傳至x＝4 m和向左傳至x＝8 m處，它們的振幅均為5cm。從此刻起經(jīng)0.
25s，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)A恰第1次到達(dá)波峰，則該兩列波波速v＝______m／s，令它們相遇時(shí)t＝0，則x＝6 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝_____________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h，開始時(shí)物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（　�。�

A. 從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mgh

B. 從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+

C. 在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率大于mgv0

D. 在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率小于mgv0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案