【題目】質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過(guò)速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．求：

(1)粒子的速度v為多少？

(2)速度選擇器的電壓U2為多少？

(3)粒子在B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大？

【答案】(1) 　(2)B1d 　(3)

【解析】

解： (1)在電場(chǎng)中，粒子被加速電場(chǎng)U1加速，由動(dòng)能定理有：

解得粒子的速度：

(2)在速度選擇器中，粒子受的電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，則有：

解得速度選擇器的電壓：

(3)在磁場(chǎng)中，粒子受洛倫茲力作用而做圓周運(yùn)動(dòng)，則有：

解得半徑：

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】如圖所示，三個(gè)小球在離地面不同高度處，同時(shí)以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點(diǎn)，DE＝EF＝FG，不計(jì)空氣阻力，每隔相等的時(shí)間間隔小球依次碰到地面．則關(guān)于三小球（　 �。�

A. BC兩球落在D點(diǎn)左側(cè)

B. B球落在E點(diǎn)，C球落在F點(diǎn)

C. 三小球離地面的高度AE∶BF∶CG＝1∶3∶5

D. 三小球離地面的高度AE∶BF∶CG＝1∶4∶9

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平正對(duì)放置的帶電平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在使小球從稍低些的b點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間的場(chǎng)區(qū)。關(guān)于小球和小球從b點(diǎn)釋放進(jìn)入金屬板間的運(yùn)動(dòng)情況以下判斷中正確的是（ ）

A. 小球可能帶負(fù)電

B. 小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程動(dòng)能增大

C. 小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能增大

D. 小球在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程機(jī)械能總量不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽(yáng)的引力，并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 太陽(yáng)對(duì)小行星的引力相同

B. 各小行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期小于一年

C. 小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值

D. 小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于 地球公轉(zhuǎn)的線速度值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球，小球可沿圓環(huán)自由運(yùn)動(dòng)。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等�，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是 （ ）

A. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/2時(shí)，洛倫茲力最大

B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的3/8時(shí)，洛倫茲力最小

C. 小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大

D. 小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形acd，∠a=60°，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b、c三點(diǎn)，其中b為ac的中點(diǎn)。三根導(dǎo)線中的電流大小分別為I、2I、3I，方向均垂直紙面向里。通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，其中I表示電流強(qiáng)度，r表示該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)。已知a點(diǎn)處導(dǎo)線在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A. B0 B. 2B0 C. B0 D. 4B0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年，人類歷史上第一架由離子引擎推動(dòng)的飛機(jī)誕生，這種引擎不需要燃料，也無(wú)污染物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極、之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)（初速度忽略不計(jì)），、間電壓為，使正離子加速形成離子束，在加速過(guò)程中引擎獲得恒定的推力。單位時(shí)間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為定值，離子質(zhì)量為，電荷量為，期中是正整數(shù)，是元電荷。

（1）若引擎獲得的推力為，求單位時(shí)間內(nèi)飄入、間的正離子數(shù)目為多少；

（2）加速正離子束所消耗的功率不同時(shí)，引擎獲得的推力也不同，試推導(dǎo)的表達(dá)式；

（3）為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使盡量大，請(qǐng)?zhí)岢鲈龃?/span>的三條建議。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根半徑為r的圓弧軌道間距為L，其頂端a、b與圓心處等高，軌道光滑且電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處于輻向磁場(chǎng)中，圓弧軌道所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．將一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放．已知當(dāng)金屬棒到達(dá)如圖所示的cd位置（金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角為θ）時(shí)，金屬棒的速度達(dá)到最大；當(dāng)金屬棒到達(dá)軌道底端ef時(shí)，對(duì)軌道的壓力為1.5mg．求：

(1)當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，流經(jīng)電阻R的電流大小和方向(填a→R→b或b→R→a)；

(2)金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過(guò)程中流經(jīng)電阻R的電量；

(3)金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電路圖如圖甲所示，圖乙中圖線是電路中電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15 Ω，定值電阻R0＝3 Ω。

（1）當(dāng)R為何值時(shí)，R0消耗的功率最大，最大值為多少？

（2）當(dāng)R為何值時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為多少？

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