【題目】一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖1所示.大量的甲、乙兩種離子以0到v范圍內(nèi)的初速度從A 點進入電壓為U的加速電場，經(jīng)過加速后從0點垂直邊界MN進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片上并被全部吸收.已知甲、乙兩種離子的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為2m和m.不考慮離子間的相互作用.

(1)求乙離子離開電場時的速度范圍；

(2)求所有離子打在底片上距O孔最遠距離；

(3)若離子進入0孔時速度方向分布在y軸兩側(cè)各為θ=30°的范圍內(nèi)如圖2所示，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求離子最大初速度v應(yīng)滿足的條件。

【答案】(1) [，]（2）(3)

【解析】（1）設(shè)離子以初速度進入電場，離開電場時速度為，由：

解得

由題意可知，乙離子進入電場時速度范圍0～v，可得乙離子離開電場時速度范圍為：[，]

（2）磁場中： 解得

經(jīng)判斷知，以v進入電場的甲離子打在底片上距0孔最遠處

；

（3）乙離子能打到最遠：

甲離子能打到的最近：

當(dāng)時，即

v范圍為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組的同學(xué)設(shè)計了一個“電流表”。如圖所示，質(zhì)量為m=0.01kg的勻質(zhì)細金屬棒MN的中點處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的勁度系數(shù)k = 2.0 N/m的彈簧相連。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直紙面向外、大小B = 0.20 T的勻強磁場。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強度。若ab=0.2m，bc=0.05m，重力加速度g取10m/s2，（不計通電時電流產(chǎn)生的磁場的作用）則下列說法正確的是

A. 若要電流表正常工作，MN的N端應(yīng)與電源正極相接

B. 當(dāng)電流表示數(shù)為零時，彈簧長度為0.05m

C. 此電流表的量程是2A

D. 為了將量程擴大為原來的2倍，磁感應(yīng)強度應(yīng)變?yōu)?/span>0.1T

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動。在真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場，電場和磁場的寬度均為。電場強度為 ， 方向水平向右；磁感應(yīng)強度為 ， 方向垂直紙面向里。電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直，一個質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子在第1層電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場、磁場中運動，不計粒子重力及運動時的電磁輻射

（1）求粒子在第2層磁場中運動時速度的大小與軌跡半徑
（2）粒子從第層磁場右側(cè)邊界穿出時，速度的方向與水平方向的夾角為，試求
（3）若粒子恰好不能從第層磁場右側(cè)邊界穿出，試問在其他條件不變的情況下，也進入第層磁場，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場右側(cè)邊界，請簡要推理說明之

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2008年1月份，我國南方大部分地區(qū)遭遇50年不遇的大雪災(zāi)，高壓輸電線路大面積受損，凍雨使輸電線表面結(jié)冰，重力增大，導(dǎo)致線斷塔倒。如圖所示的四座鐵塔，兩塔之間的輸電線長度相等，2號鐵塔在山頂，1、3、4號鐵塔在山下且等高，圖中所標 a 、 b 、 c 、 d 四點中，c、d兩點分別是2、3號塔和3、4號塔間電線的最低點，3號塔兩側(cè)導(dǎo)線端點切線與豎直方向夾角均為θ。下列說法正確的是

A. a 點比b點更容易在雪災(zāi)中被拉斷

B. c 點電線中張力小于d點電線中張力

C. 適當(dāng)讓兩塔之間的輸電線顯弧線下墜，可以減小線中張力

D. 2號塔所受輸電線拉力的合力最小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊以的速度滑上光滑的斜面D點做勻減速運動，途經(jīng)A、B兩點。已知在A點時的速度是B點時的速度的2倍，由B點再經(jīng)0.5秒，物塊滑到斜面頂點C，速度變?yōu)榱悖?/span>A、B相距0.75米，求：

（1）物體的加速度；

（2）斜面的長度；

（3）物體由D運動到B的時間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=370，表面光滑的斜面體，物體A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出；如果當(dāng)A上滑到最高點時恰好被B物體擊中．（A、B均可看做質(zhì)點，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2）求：

（1）物體A上滑到最高點所用的時間t；

（2）物體B拋出時的初速度v2；

（3）物體A、B間初始位置的高度差h；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=5t+t2（各物理量均采用國際單位），則該質(zhì)點( )

A. 第1s內(nèi)的位移是5m

B. 前2s內(nèi)的平均速度是6m/s

C. 任意相鄰的1s 內(nèi)位移差都是1m

D. 任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對電場的影響可忽略不計）．小孔正上方d處的P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回．若將下極板向上平移 ，則從P點開始下落的相同粒子將（ ）
A.打到下極板上
B.在下極板處返回
C.在距上極板 處返回
D.在距上極板 處返回

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用打點計時器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，

(1)本實驗應(yīng)用的實驗方法是_______________

(2)以下做法正確的是（______）

A．平衡摩擦力時，應(yīng)將重物用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

C．小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器，且應(yīng)先接電源再釋放小車

D．“重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究過程不會產(chǎn)生影響

(3)實驗中打出的紙帶如圖所示．相鄰計數(shù)點間的時間是0.1 s，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運動的加速度是________m/s2.（保留兩位有效數(shù)字）

(4)如圖a，甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a－F圖線，表明實驗的問題是________．

(5)乙、丙同學(xué)用同一裝置實驗，畫出了各自得到的a－F圖線如圖b所示，說明兩個同學(xué)做實驗時______取值不同。它們的大小關(guān)系為乙 ____丙．（填大于或小于）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案