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如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入...

如图甲是质谱仪的工作原理示意图.图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.试求:

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(1)该粒子的比荷满分5 manfen5.com

(2)若偏转磁场为半径为满分5 manfen5.com的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则圆形区域中磁场的磁感应强度B′与B之比为多少?

 

(1)该粒子的比荷=; (2)圆形区域中磁场的磁感应强度B′与B之比为3:2. 【解析】【解析】 (1)设离子被加速后获得的速度为v,由动能定理有: 离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R= 又洛伦兹力提供向心力,有qvB= 解得:= (2)离子在磁场中得轨迹如图所示,由几何关系有 L即m离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为L 则 tanθ= 即:θ=60° 离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r′ 则r′== 又qvB′= 故:= 答:(1)该粒子的比荷=; (2)圆形区域中磁场的磁感应强度B′与B之比为3:2. 【点评】考查动能定理、牛顿第二定律、洛伦兹力公式等规律的应用,并学会与几何关系相综合解题,掌握解题的技巧,形成解题的能力.  
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考点分析:
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用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10﹣2kg,所带电荷量为+2.0×10﹣8C.现加一水平方向的匀速电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成45°求这个匀强电场的电场强度.

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竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ=30°角时小球恰好平衡,且此时与右板的距离为b,如图所示.已知重力加速度为g,求:

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(1)小球带电荷量是多少?

(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?

 

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某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要用到某元件(电阻约为20Ω).现需要描绘该元件的伏安特性曲线.实验室备有下列器材:

器材(代号)

规格

电流表(A1

量程0~5mA,内阻约为50Ω

电流表(A2

量程0~200mA,内阻约为10Ω

电压表(V1

量程0~3V,内阻约为10kΩ

电压表(V2

量程0~15V,内阻约为25kΩ

滑动变阻器(R1

阻值范围0~10Ω,允许最大电流1A

滑动变阻器(R2

阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA

直流电源(E)    输出电压4V,内阻不计

开关(S)及导线若干

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用      ;电压表应选用      ;滑动变阻器应选用      .(以上均填器材代号)

②为达到上述目的,请在虚线框(图1)内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.

③现已描绘出该元件的伏安特性曲线如图2. 若将该元件直接连接在一个电动势为3V,内阻为5Ω的电源上,则该元件消耗的功率为      W.(保留3位有效数字)

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某同学取来一个“黑箱”,准备探测内部结构:如图1,该“黑箱”表面有A、B、C三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件,且已知电学元件的种类只可能是电阻、二极管或电池.为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:

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第一步:用电压挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针均不发生偏转;

第二步:用多用电表的欧姆挡,对任意两个接线柱正、反向测量,将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表:

红表笔接

A

A

B

B

C

C

黑表笔接

B

C

A

C

A

B

测得的阻值(Ώ

100

10k

100

10.1k

90

190

①若在某次测量时,档位及指针位置如图2所示,则此时多用电表的读数为      Ώ

②第一步测量结果表明盒内     

③请在图1的接线柱间,用电路符号画出黑箱内的元件及连接情况.

 

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如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中不正确的是(  )

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A.电动机的输入功率是12W

B.电动机的输出功率是12W

C.电动机的热功率是2.0W

D.整个电路消耗的电功率是24W

 

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