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质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置.如图所示,电容器两极板相距为d...

质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置.如图所示,电容器两极板相距为d,两极板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1,一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场,结果分别打在感光片上的a、b两点,设a、b两点之间的距离为x,粒子所带电荷量为q,不计重力.
(1)求粒子进入匀强磁场B2时的速度v的大小.
(2)打在a、b两点的粒子的质量之差△m为多少?

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(1)根据粒子沿直线运动时电场力等于洛伦兹力求出速度的大小. (2)根据带电粒子在磁场中的半径公式,抓住a、b两点的距离差求出粒子的质量之差. 【解析】 (1)粒子在电容器间做匀速直线运动,有: 解得v=. (2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,有: 解得R=. 则x=2R2-2R1=2 解得△m=m2-m1=. 答:(1)粒子进入匀强磁场B2时的速度v的大小为. (2)打在a、b两点的粒子的质量之差△m为.
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考点分析:
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(1)对于本实验,以下说法中正确的是   
A.砂和桶的总质量m要远大于小车的总质量M
B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力
C.小车的加速度可用manfen5.com 满分网求解
D.为了形象直观探究小车加速度a与小车总质量M的关系,应做出manfen5.com 满分网图象
(2)如图2,是该实验中得到的一条较理想的纸带,O点是打上去的第1个点,且此时小车刚开始运动,打相两个点的时间间隔为T,有关长度在图中已标明.也可以用这条纸带验证“动能定理”,从打下起始点O到打下C点的过程中,合外力对小车所做的功W=    ;该小车动能的变化量△EK=    ,若在误差允许的范围内满足W=△EK,则动能定理得证.(结果用所给字母表示)
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(1)选用的电流表代号为    ;电压表代号为   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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