（2010?安徽模擬）如圖所示的裝置可測離子的比荷（荷質(zhì)比）．離子源A產(chǎn)生初速度可忽略不計(jì)的正離子，被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，然后從O點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，能正好從HM極板上的小孔S射出，立即進(jìn)入垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)，最后打在水平放置的底片D1D2的D點(diǎn)（底片右端D1緊靠小孔S）．已知HO=d，HS=2d，DS=L，忽略粒子所受重力．試求
（1）偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng)E的大�。�
（2）離子的比荷．
分析：根據(jù)動能定理求出帶電粒子射出加速電場時(shí)的速度，由運(yùn)動學(xué)公式和牛頓第二定律即可求出偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng)E的大小；
求出帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度，在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)半徑公式求出離子的比荷．
解答：解：（1）在加速電場中，根據(jù)動能定理U0q=
1
2
m
v
2
0
①
在偏轉(zhuǎn)電場中：橫向位移d=
1
2
at2②
運(yùn)動時(shí)間t=
2d
v0
③
加速度a=
Eq
m
④
由①②③④得E=
U0
d
⑤
（2）離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，橫向速度vy=at⑥
偏向角的正切tanα=
vy
v0
⑦
由②③⑥⑦得tanα=1，α=
π
4
⑧
離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度v=
2
v0=2
U0q
m
⑨
在磁場中，由幾何知識得圓運(yùn)動半徑R=
2
2
L⑩
由洛倫茲力提供向心力，即qvB=m
v2
R

所以
q
m
=
v
RB
=
2
qU0
m
2
2
LB
=
2
2
LB
U0q
m
，
所以
q
m
=
8U0
L2B2

答：（1）偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng)E=
U0
d
；
（2）離子的比荷
q
m
=
8U0
L2B2
．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵是知道粒子在加速電場，偏轉(zhuǎn)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合動能定理和牛頓第二定律以及向心力公式進(jìn)行求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?安徽模擬）如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上．t=0時(shí)對棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，通過R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬時(shí)變化率
△Φ
△t
以及a、b兩端的電圧Uab和通過棒的電荷量q隨時(shí)間變化的圖象中，正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?安徽模擬）2009年被確定為國際天文年，以此紀(jì)念伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀測星空400周年．從伽利略的“窺天”創(chuàng)舉，到20世紀(jì)發(fā)射太空望遠(yuǎn)鏡--天文衛(wèi)星，天文學(xué)發(fā)生了巨大飛躍．2009年5月14日，歐洲航天局又發(fā)射了兩顆天文衛(wèi)星，它們飛往距離地球約160萬千米的第二拉格朗日點(diǎn)（圖中L2）．L2點(diǎn)處在太陽與地球連線的外側(cè)，在太陽和地球的引力共同作用下，衛(wèi)星在該點(diǎn)能與地球同步繞太陽運(yùn)動（視為圓周運(yùn)動），且時(shí)刻保持背對太陽和地球的姿勢，不受太陽的干擾而進(jìn)行天文觀測．不考慮其它星球影響，下列關(guān)于工作在L2點(diǎn)的天文衛(wèi)星的說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?安徽模擬）在水平地面上M點(diǎn)的正上方某一高度處，將S1球以初速度v1水平向右拋出，同時(shí)在M點(diǎn)右方地面上N點(diǎn)處，將S2球以初速度v2斜向左上方拋出，兩球恰在M、N連線的中點(diǎn)正上方相遇，不計(jì)空氣阻力，則兩球從拋出到相遇過程中（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?安徽模擬）I．下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的說法中，不正確的一項(xiàng)是
D
D

A．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法
B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電
C．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，由紙帶上的一系列點(diǎn)跡取計(jì)數(shù)點(diǎn)，可求出任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的平均速度
D．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量
Ⅱ．二極管是一種半導(dǎo)體元件，電路符號為“”，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦�，即電流從正極流入時(shí)電阻比較小，而從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大．
①某實(shí)驗(yàn)興趣小組對某種晶體二極管的伏安特性曲線進(jìn)行測繪．因二極管外殼所印的標(biāo)識模糊，為判斷正負(fù)極，用多用電表電阻擋測二極管的正反向電阻．將選擇開關(guān)旋至合適倍率，調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時(shí)，指針偏角比較��；再將紅、黑表筆位置對調(diào)時(shí)，指針偏角比較大，由此判斷
右
右
端為二極管的正極．（選填“左”、“右”）
②廠家提供的伏安特性曲線如圖1．該小組只對加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了測繪，以驗(yàn)證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致，可選用的器材有：
A．直流電源，電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；
B．0～20Ω的滑動變阻器一只；
C．量程5V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表一只；
D．量程3V、內(nèi)阻約20kΩ的電壓表一只；
E．量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω的電流表一只；
F．量程50mA、內(nèi)阻約5Ω的電流表一只；
G．待測二極管一只；
H．導(dǎo)線、電鍵等．
為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用
D
D
，電流表應(yīng)選用
F
F
．（填序號字母）
③為了達(dá)到測量目的，請?jiān)诖痤}卡上圖2的虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
④為了保護(hù)二極管，正向電流不要超過25mA，請你對本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議
在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用；
在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用；

⑤該小組通過實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)后描繪出了二極管的伏安特性曲線，通過對比，與廠家提供的曲線基本吻合．如果將該二極管與一阻值R=50Ω的電阻串聯(lián)，再接至電動勢E=1.5V、內(nèi)阻不計(jì)的電源上，二極管處于正向?qū)顟B(tài)．請你寫出根據(jù)題中給出的伏安曲線求通過二極管電流的步驟：（不要求求出結(jié)果）
設(shè)二極管兩端電壓為U，通過的電流為I，由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I，在二極管伏安圖象中作出該方程的直線，該直線與二極管伏安曲線相交，讀出交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即為I．
設(shè)二極管兩端電壓為U，通過的電流為I，由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I，在二極管伏安圖象中作出該方程的直線，該直線與二極管伏安曲線相交，讀出交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即為I．
．

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