如图所示为一质谱仪的构造原理示意图，整个装置处于真空环境中，离子源N可释放出质量...

如图所示为一质谱仪的构造原理示意图，整个装置处于真空环境中，离子源N可释放出质量相等、电荷量均为q（q＞0）的离子．离子的初速度很小，可忽略不计．离子经S₁、S₂间电压为U的电场加速后，从狭缝S₃进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，沿着半圆运动到照相底片上的P点处，测得P到S₃的距离为x．求：
（1）离子经电压为U的电场加速后的动能；
（2）离子在磁场中运动时的动量大小；
（3）离子的质量．

（1）对直线加速过程直接运用动能定理列式求解；（2）根据几何关系得到圆周的半径，再根据洛伦兹力提供向心力根据牛顿第二定律列式，联立方程组求解；（3）对前两问的三式联立求解即可．【解析】（1）设离子经S1、S2间电压为U的电场加速后动能为Ek，根据动能定理：Ek=qU 即粒子的动能为qU；（2）设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率为v，半径为R，离子质量为m．洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：…① 又因：R=x…② 由①②两式解得离子在磁场中运动时的动量大小：p=mv=xBq 即粒子在磁场中的动量为；（3）对于离子经电压U加速过程，根据动能定理：…③ 联立①②③解得：m= 故粒子的质量为．答：（1）粒子的动能为qU；（2）粒子在磁场中的动量为；（3）粒子的质量为．

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考点分析：

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如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力．（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10m/s²）求：
（1）A点与O点的距离L；
（2）运动员离开O点时的速度大小；
（3）运动员落到A点时的动能．

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某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力．
（1）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距（标在图上）．A为运动起点，则应该选择段来计算A碰前的速度，应选择段来计算A和B碰后的共同速度．（以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）
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（2）已测得小车A的质量m₁=0.40kg，小车B的质量m₂=0.20kg，由以上测量结果可得碰前m₁v= kg•m/s，碰后（m₁+m₂）v_共= kg•m/s，由此得出结论．查看答案

如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．
（1）若入射小球质量为m₁，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，半径为r₂则______
A．m₁＞m₂，r₁＞r₂                  B．m₁＞m₂，r₁＜r₂
C．m₁＞m₂，r₁=r₂                  D．m₁＜m₂，r₁=r₂
（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______．（填下列对应的字母）
A．直尺      B．游标卡尺         C．天平          D．弹簧秤          E．秒表
（3）设入射小球的质量为m₁，被碰小球的质量为m₂，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m₁、m₂及图中字母表示）______OP=m₁ manfen5.com 满分网

+m₂

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在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行．查看答案

“嫦娥二号”已于2010年10月1日发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加翔实．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则（）
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A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小
B．“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更小
C．“嫦娥二号”环月运行时的角速度比“嫦娥一号”更小
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试题属性

题型：解答题
难度：中等