飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析.如圖所示.在真空狀態(tài)下.脈沖閥P噴出微量氣體.經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)的正離子.自a板小孔進(jìn)入a.b間的加速電場(chǎng).從b板小孔射出.沿中線方向進(jìn)入M.N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū).到達(dá)探測(cè)器.已知元電荷電量為e.a.b板間距為d.極板M.N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng).不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)熒光屏．已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．
（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上的電壓為U2，為使離子沿直線到達(dá)熒光屏，請(qǐng)導(dǎo)出M、N間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與離子的比荷K（K=
nem
）之間的關(guān)系式；
（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0．若進(jìn)入a、b間所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出打到熒光屏上，a、b間的加速電壓U1至少為多少？

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飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生質(zhì)量均為m、電荷量為ke的正離子（1≤k≤3，k取整數(shù)）．離子自a板小孔進(jìn)入a、b間加速電場(chǎng)，從b板小孔沿中心線進(jìn)入M、N板間控制區(qū)，上下調(diào)節(jié)探測(cè)器，接收到離子．已知a、b間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)，不計(jì)離子的重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．
（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1，M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器，請(qǐng)推導(dǎo)出離子自進(jìn)入a板到探測(cè)器飛行時(shí)間的表達(dá)式；
（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要使所有離子均通過控制區(qū)，從右側(cè)飛出，a、b間的加速電壓U1為多少？

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精英家教網(wǎng)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器．已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．
（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測(cè)器．請(qǐng)導(dǎo)出離子的全部飛行時(shí)間與比荷K（K=
nem
）的關(guān)系式．
（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若進(jìn)入a、b間的所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均通過控制區(qū)從右側(cè)飛出，a、b間的加速電壓U1至少為多少？

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飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。

（1）當(dāng)a、b間的電壓為時(shí)，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷?img width=21 height=24 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/22/19222.gif" >，使離子到達(dá)探測(cè)器。請(qǐng)導(dǎo)出離子的全部飛行時(shí)間與比荷K（）的關(guān)系式。

（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，若進(jìn)入a、b間所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出，a、b間的加速電壓至少為多少？

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飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析．如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)熒光屏．已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)．不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度．
（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1時(shí)，在M、N間加上的電壓為U2，為使離子沿直線到達(dá)熒光屏，請(qǐng)導(dǎo)出M、N間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與離子的比荷K（K=
ne
m
）之間的關(guān)系式；
（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0．若進(jìn)入a、b間所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出打到熒光屏上，a、b間的加速電壓U1至少為多少？
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一

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

BD

CD

A

A

AD

AB

A

C

CD

A

ACD

二

13（1）D （5分）   (2)   80J （5分）   14 (1) A （5分） (2) ×10 8 m/s （5分）     

15．（12分）4.0（3分）， 2.16 或2.2（3分），滑塊的質(zhì)量（3分），（3分）

16 （12分）

(1)  連接電路如答案圖（5分）          (2) A （2分） (3) 1.6×103℃ （5分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17（18分）（1）．解：①設(shè)該星球表面的重力加速度為g小球的上升時(shí)間為，


   

    
    

    
20081125
解得     
（2分）
   ②在該星球表面上小球所受萬有引力為
     （2分）
（1分）.
(2) ①?gòu)?i>B到C的過程中，加速度大小為a1＝＝2 m/s2  （2分），
又a1＝mg，所以m＝0.2 
                          （2分），
②從A到B的過程中，加速度大小為a2     
根據(jù)牛頓第二定律 mgsinq－mmgcosq＝ma2    （2分），
a2＝4.4 m/s2
                  
a2＝＝4.4 m/s2            
（2分），
                    
VA=2.0 m/s                 
（1分）
18（16分）
解：設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，感應(yīng)電流為I。外電路為ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后再與ab邊電阻并聯(lián)，設(shè)總電阻為R，ab邊和dc邊的電流分別為Iab和Idc。
⑴ 金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，有：
                (3分)
     (2分)
=7.5A         
   (3分)
 
⑵    E＝B1L1         
           (3分)
E＝IR ， ，           (2分)
得：          (3分)
       

19題（17分）
（1）由動(dòng)能定理：     
                    (
2分）
n價(jià)正離子在a、b間的加速度             
     ( 1分)
在a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間=d           
         (
2分)
在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t2=L/v                     
         (
1分)
離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間：
t=t1+t2=                                 
            (
2分)
（2）假定n價(jià)正離子在磁場(chǎng)中向N板偏轉(zhuǎn)，洛侖茲力充當(dāng)向心力，設(shè)軌跡半徑為R，由牛頓第二定律得：                                 (   2分)
離子剛好從N板右側(cè)邊緣穿出時(shí)，由幾何關(guān)系：            

R2=L2+（R-L/2）2                                   
     (2分)
由以上各式得：                      
    ( 2分)
當(dāng)n=1時(shí)U1取最小值
                    (
3分)
20．（17分）
（1）設(shè)A在C板上滑動(dòng)時(shí)，B相對(duì)于C板不動(dòng)，據(jù)題意對(duì)B、C分析有：
μmg=2ma，得，                      
( 1分)
又B最大的加速度為由于am>a，所以B相對(duì)于C不滑動(dòng)而一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，則。                     
 (
2分)
（2）若物塊A剛好與物塊B發(fā)生碰撞，則A相對(duì)于C運(yùn)動(dòng)到B所在處時(shí)，A、B的速度大小相等，因?yàn)锽與木板C的速度相等，所以此時(shí)三者的速度均相同，設(shè)為v1，由動(dòng)量守恒定律得：
mv0=3mv1        ①               
 (
2分)
 
在此過程中，設(shè)木板C運(yùn)動(dòng)的路程為s1，則A運(yùn)動(dòng)的路程為s1+L，如圖所示，由動(dòng)能定理得
 
 
對(duì)B、C系統(tǒng)有  ②          
( 2分)
對(duì)A有    ③       (2分)
聯(lián)立①、②、③解得：，欲使A與B發(fā)生碰撞，須滿足
                                  
( 2分)
    
設(shè)B剛好不滑離木板C，此時(shí)三者的共同速度為v2，同理得
mv0=3mv2         
④      (2分)
在此過程中，A、B、C系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，由能的轉(zhuǎn)化和守恒得       ⑤   ( 2分)
聯(lián)立④、⑤解得
綜上所述，使物塊A能與B發(fā)生碰撞，而B又不滑離C，則物塊A的初速度v0應(yīng)滿足
。                        
(2分)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
		

	
	

		



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