【題目】如圖所示是一種質(zhì)譜儀的原理圖，離子源(在狹縫S1上方，圖中未畫出)產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)狹縫S1與S2之間的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入P1和P2兩板間相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．沿直線通過(guò)狹縫S3垂直進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上形成一細(xì)條紋．若從離子源產(chǎn)生的粒子初速度為零、電荷量為+q、質(zhì)量為m，S1與S2之間的加速電壓為U1，P1和P2兩金屬板間距離為d，兩板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，測(cè)出照相底片上的條紋到狹縫S3的距離L．求：

（1）粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度v1；

（2）P1和P2兩金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電壓U2；

（3）經(jīng)S3垂直進(jìn)入的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：（1）在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理求出加速后的速度；（2）帶電粒子在P1和P2兩金屬板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，由此求出電壓；（3）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出磁感應(yīng)強(qiáng)度。

（1）帶電粒子在S1和S2兩極板間加速，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：加速后的速度

（2）帶電粒子在P1和P2兩金屬板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡：

解得：

（3）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，據(jù)牛頓第二定律有：，又

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】萬(wàn)有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性．

(1)用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果．已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，萬(wàn)有引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響．設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為F0.

a．若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為F1，求比值的表達(dá)式，并就h＝1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；

b．若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值的表達(dá)式．

(2)設(shè)想地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽(yáng)的半徑為RS和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0%，而太陽(yáng)和地球的密度均勻且不變，僅考慮太陽(yáng)和地球之間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的1年將變?yōu)槎嚅L(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】據(jù)新華社北京3月21日電，記者21日從中國(guó)載人航天工程辦公室了解到，已在軌工作1630天的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在完成與三艘神舟飛船交會(huì)對(duì)接和各項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)后，由于超期服役兩年半時(shí)間，其功能已于近日失效，正式終止了數(shù)據(jù)服務(wù)。根據(jù)預(yù)測(cè)，天宮一號(hào)的飛行軌道將在今后數(shù)月內(nèi)逐步降低，并最終再入大氣層燒毀。若天宮一號(hào)服役期間的軌道可視為圓且距地面h(h≈343 km)，運(yùn)行周期為T，地球的半徑為R，下列關(guān)于天宮一號(hào)的說(shuō)法正確的是

A. 因?yàn)樘鞂m一號(hào)的軌道距地面很近，其線速度小于同步衛(wèi)星的線速度

B. 女航天員王亞平曾在天宮一號(hào)中漂浮著進(jìn)行太空授課，那時(shí)她不受地球的引力作用

C. 天宮一號(hào)再入外層稀薄大氣一小段時(shí)間內(nèi)，克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小量

D. 由題中信息可知地球的質(zhì)量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為44：5，b是原線圈的抽頭，且其恰好位于原線圈的中心，S為單刀雙擲開關(guān)，負(fù)載電阻R=25Ω，電表均為理想電表，在原線圈c、d兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 當(dāng)S與a連接，t=1×10﹣2s時(shí)，電流表的示數(shù)為0

B. 當(dāng)S與a連接，t=1.5×10﹣2s時(shí)，電壓表示數(shù)為50V

C. 將S由a撥到b時(shí)，電阻R消耗的功率為100W

D. 將S由b撥到a時(shí)，1s內(nèi)電阻R上電流方向改變100次

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）過(guò)程是交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個(gè)電刷分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路連接．下列說(shuō)法正確的是

A. 圖（a）中，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大

B. 從圖（b）開始計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系是

C. 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（c）位置時(shí)，感應(yīng)電流最小，且感應(yīng)電流方向改變

D. 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（d）位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，ab邊感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>b→a

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】要描繪一個(gè)標(biāo)有“3 V,0.8 W”小燈泡的伏安特性曲線，已選用的器材有：

電源(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)；

電流表(量程為0～300 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；

電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；

滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)；

開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

(1)為便于實(shí)驗(yàn)操作，并確保實(shí)驗(yàn)有盡可能高的精度，則實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下圖中的________(填字母代號(hào))．

(2)圖甲是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請(qǐng)根據(jù)在(1)問(wèn)中所選的電路圖補(bǔ)充完成圖甲中實(shí)物間的連線(用筆畫線代替導(dǎo)線)________．

(3)根據(jù)(1)中所選電路圖，測(cè)量結(jié)束后，先把滑動(dòng)變阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”)，然后斷開開關(guān)，接著拆除導(dǎo)線，整理好器材．

(4)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖象可知小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(填“不變”“增大”或“減小”)．

【答案】 C 左端 增大

【解析】試題分析：根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路；根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于分壓電路分壓最小的位置；根據(jù)圖象，應(yīng)用歐姆定律及影響燈絲電阻的因素分析答題．

(1)由，知小燈泡在額定狀態(tài)下的阻值，故測(cè)量電路采用電流表外接法；在測(cè)伏安特性曲線時(shí)要求電壓能從0調(diào)到額定值，故控制電路選用分壓式，C正確．

(2)

(3)為保護(hù)電路安全，在測(cè)量開始與測(cè)量結(jié)束時(shí)都應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)節(jié)到能使測(cè)量電路獲得最小電壓的位置，本題中是最左端．

(4)在IU圖象中，圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故可看出小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而增大．

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
59

【題目】某放射性元素經(jīng)過(guò)n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素，則表示該核反應(yīng)的方程為________；若核發(fā)生α衰變的半衰期為半年，則經(jīng)過(guò)________年有的核發(fā)生了衰變．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，傾斜放置的光滑平行導(dǎo)軌，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，寬度L = 0.4m，自身電阻不計(jì)，上端接有R = 0.3Ω的定值電阻。在導(dǎo)軌間MN虛線以下的區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在MN虛線上方垂直導(dǎo)軌放有一根電阻r = 0.1Ω的金屬棒�，F(xiàn)將金屬棒無(wú)初速釋放，其運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t圖象如圖（b）所示。重力加速度取g = 10m/s2。試求：

（1）、斜面的傾角θ和金屬棒的質(zhì)量m；

（2）、在2s～5s時(shí)間內(nèi)金屬棒動(dòng)能減少了多少？

（3）、已知在2s～5s時(shí)間內(nèi)金屬棒的位移為23m，此過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量Q是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示，汽缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被長(zhǎng)度為0.9m的輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無(wú)摩擦移動(dòng)，A、B的質(zhì)量分別為mA=12kg、mB=8.0kg，橫截面積分別為SA=4.0×10-2m2，SB=2.0×10-2m2。一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa。取重力加速度g=10m/s2。

①圖甲所示是氣缸水平放置達(dá)到的平衡狀態(tài)，活塞A與圓筒內(nèi)壁凸起面恰好不接觸，求被封閉氣體的壓強(qiáng).

②保持溫度不變使汽缸豎直放置，平衡后達(dá)到如圖乙所示位置，求大氣壓強(qiáng)對(duì)活塞A、B所做的總功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的游標(biāo)卡尺的________部件(填字母)能很方便地測(cè)量管子的內(nèi)徑，如圖乙，若該卡尺的游標(biāo)有20分度，則圖中示數(shù)為________cm.

【答案】 B 2.640

【解析】(1)游標(biāo)卡尺的內(nèi)測(cè)量爪用于測(cè)量?jī)?nèi)徑，故用如圖甲所示的游標(biāo)卡尺B部件能很方便地測(cè)量管子的內(nèi)徑；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺的讀數(shù)加上游標(biāo)尺的讀數(shù)，注意沒(méi)有估讀數(shù)位，(2)圖乙中讀數(shù)為26mm＋8×0.05 mm=26.40mm=2.640cm

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
123

【題目】如圖丙，用頻閃周期為T＝0.2 s的頻閃相機(jī)記錄一個(gè)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)，由固定在斜面上的標(biāo)尺測(cè)得：AB＝1.10 cm，BC＝1.30 cm，CD＝1.50 cm，DE＝1.70 cm，EF＝1.90 cm，FG＝2.10 cm，則小球經(jīng)過(guò)F時(shí)的瞬時(shí)速度大小為________m/s，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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