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如图为质谱仪的原理图.电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加...

如图为质谱仪的原理图.电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后,进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E,方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为L,粒子的重力可忽略不计.求:
(1)粒子从加速电场射出时速度v的大小;
(2)速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小;
(3)偏转磁场的磁感应强度B2的大小.

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(1)粒子在电场中运动只有电场力做功,根据动能定理可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小; (2)带电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动,说明粒子受力平衡,根据粒子的受力状态可以求得速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小; (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据粒子在磁场中运动的半径公式可以求得偏转磁场的磁感应强度B2的大小. 【解析】 (1)粒子在电场中运动只有电场力做功, 根据动能定理可得, qU=mv2 可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为, v=; (2)粒子在速度选择器中受力平衡, 所以qE=qvB1, 所以磁感应强度B1的大小为 B1==E, (3)粒子垂直进入磁场,做圆周运动,半径的大小为L, 所以qvB2=m 即L=, 所以.
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考点分析:
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如图所示,质量为m的小球B,用长为l的细绳吊起处于静止状态,质量为m的A球沿半径为l的光滑1/4圆弧轨道,在与O点等高位置由静止释放,A球下滑到最低点与B球相碰,若A球与B球碰撞后立刻粘合在一起,求:
(1)A球下滑到最低点与B球相碰之前瞬间速度v的大小;
(2)A球与B球撞后粘合在一起瞬间速度v共的大小;
(3)A球与B球撞后的瞬间受到细绳拉力F的大小.

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manfen5.com 满分网如图所示,质量m=2.0kg的物体在恒力F=20N作用下,由静止开始沿水平面运动x=1.0m,力F与水方向的夹角α=37°,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,求该过程中:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)拉力F对物体所做的功W;
(2)地面对物体的摩擦力f的大小;
(3)物体获得的动能Ek
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某兴趣小组利用拉力传感器和速度传感器“验证动能定理”.如图甲所示.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连接用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B两点的速度大小.小车中可以放置砝码.
次数M/kgmanfen5.com 满分网(m/s)2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.6000.300
20.5001.650.4131.0400.520
30.5002.40△E31.420W3
41.0001.600.802.3001.15
51.0002.401.202.6201.31
61.0002.841.423.0601.53
如表是他们测得的数据,其中M是小车、砝码和拉力传感器的总质量,manfen5.com 满分网是两个速度传感器记录的速度的平方差,可以据此计算出M的动能变化量△E.F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.
(1)根据测量数据计算,表格中△E3=______;W3=______
(2)根据表中的数据,在坐标纸乙上标出△E3和W3对应的数据点,并作出△E-W图线.
(3)△E-W图线没有通过原点的原因可能是______

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如图所示,若多用电表的选择开关处于下表中所指的挡位,请在答题纸的表格中填出相应的读数.
选择开关
所处档位
度数
直流电流100mA            mA
直流电压50V            V
电阻×100Ω


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在“探究共点力合成规律”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:
A.在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F;
B.只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉同样长度;
C.记下两个测力计F1和F2的读数,并且记录它们的方向;
D.在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O,并记下此位置,如图所示;
E.记下测力计的读数F'和细绳方向,按同一比例做出这个力的图示,比较这个实测合力F'和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相近;
F.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,从实验得出结论.
(1)上述实验步骤中有一步骤有明显的错误,这个步骤是______(填选项前的字母);正确的操作应为______
(2)将以上实验步骤按正确顺序排列,应为______(填选项前的字母).

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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