【題目】如圖所示的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場,一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器,能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子,又沿著與電場垂直的方向,立即進入場強大小為E的偏轉(zhuǎn)電場,最后打在照相底片D上.已知同位素離子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強大小為E0的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場,照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大小;
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x,求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:(1)對離子在速度選擇器內(nèi)進行受力分析,受到洛倫茲力和電場力作用;對離子的運動進行分析,能通過s2射出的離子做勻速直線運動,可知洛倫茲力和電場力平衡,列式可求得離子速度的大。
(2)離子進入勻強偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動,即在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,在兩個方向分別列式可得x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式.
解:(1)能從速度選擇器射出的離子應(yīng)滿足受到的電場力和洛倫茲力大小相等,方向相反,則有:
qE0=qv0B0
解得:
(2)離子進入勻強偏轉(zhuǎn)電場E后做類平拋運動,則有:
水平方向:x=v0t
豎直方向:
離子在電場中只受電場力作用,由牛頓第二定律得:qE=ma
聯(lián)立以上各式解得:.
答:(1)從狹縫S2射出的離子速度v0的大小為.
(2)x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式為.
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【題目】在電磁波譜中,紅外線、可見光和X射線三個波段的頻率大小關(guān)系是( )
A.紅外線的頻率最大,可見光的頻率最小
B.X射線頻率最大,紅外線的頻率最小
C.可見光的頻率最大,紅外線的頻率最小
D.X射線頻率最大,可見光的頻率最小
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【題目】一列以60m/s速度勻速行駛的火車,由于遇到突發(fā)事故而關(guān)閉發(fā)動機作勻減速直線運動,從關(guān)閉發(fā)動機開始到速度減為20m/s時,火車前進了3.2km.求;
(1)火車減速時的加速度大;
(2)從關(guān)閉發(fā)動機開始100s內(nèi)火車的位移大小.
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【題目】平行板電容器兩極板之間的距離為d、電壓為U、電場強度大小為E,兩極板所帶的電荷量為Q.下列說法正確的是( )
A. 保持U不變,將d變?yōu)樵瓉淼膬杀,則E變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>
B. 保持E不變,將d變?yōu)樵瓉淼囊话,則U變?yōu)樵瓉淼膬杀?/span>
C. 保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀,則U變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>
D. 將d和Q變?yōu)樵瓉淼囊话,則E不變
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【題目】如圖所示,直角坐標系Oxy的2、4象限有垂直坐標系向里的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小均為B,在第3象限有垂直坐標系向外的勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為2B,現(xiàn)將半徑為R,圓心角為90°的扇形閉合導(dǎo)線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動.t=0時線框在圖示位置,設(shè)電流逆時針方向為正方向.則下列關(guān)于導(dǎo)線框中的電流隨時間變化關(guān)系正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】1831年,英國物理學(xué)家、化學(xué)家______________發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制作了世界上第一臺發(fā)電機。
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【題目】1820年,丹麥物理學(xué)家____________發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),揭示了電與磁的內(nèi)在聯(lián)系,這一發(fā)現(xiàn)啟發(fā)了許多物理學(xué)家的逆向思考:既然電能生磁,那么磁也能生電。
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【題目】實驗表明,當穿過閉合回路的________________發(fā)生變化時,閉合回路中應(yīng)有__________________產(chǎn)生。
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【題目】下列的各種運動中,符合機械能守恒條件的是( ).
A.跳傘運動員在空中勻速下降時B.用繩拉著一個物體勻速上升時
C.一物體以某初速沿光滑曲面下滑時D.物體在平衡力作用下運動時
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