(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測定同位素的組成．現(xiàn)有一束一價的鉀39和鉀41離子經(jīng)電場加速后，沿著與磁場和邊界均垂直的方向進(jìn)入勻強磁場中，如圖11所示．測試時規(guī)定加速電壓大小為U0，但在實驗過程中加速電壓有較小的波動，可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，ΔU不得超過多少？(不計離子的重力)
U0
設(shè)加速電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強度為B，電荷的電荷量為
q，質(zhì)量為m，運動半徑為R，則
由qU＝mv2，qvB＝m，
解得R＝ 
由此式可知，在B、q、U相同時，m小的半徑小，所以鉀39半徑小，鉀41半徑大；在m、B、q相同時，U大半徑大．
設(shè)：鉀39質(zhì)量為m1，電壓為U0＋ΔU時，最大半徑為R1；鉀41質(zhì)量為m2，電壓為
U0－ΔU時，鉀41最小半徑為R2.則
R1＝ 
R2＝ 
令R1＝R2，則m1(U0＋ΔU)＝m2(U0－ΔU)
解得：
ΔU＝U0＝U0＝U0.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2011年福州質(zhì)檢)如圖9－3－15所示，兩根電阻忽略不計的相同金屬直角導(dǎo)軌相距為l，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面，且都是足夠長．兩金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．回路總電阻為R，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．現(xiàn)使桿ab受到F＝5.5＋1.25t(N)的水平外力作用，從水平導(dǎo)軌的最左端由靜止開始向右做勻加速直線運動，桿cd也同時從靜止開始沿豎直導(dǎo)軌向下運動．已知：l＝2 m，mab＝1 kg，mcd＝0.1 kg，R＝0.4 Ω，μ＝0.5，g取10 m/s2.求：

圖9－3－15
(1)磁感應(yīng)強度B的大�。�
(2)cd桿下落過程達(dá)最大速度時，ab桿的速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（2010·上海物理）（14分）如圖，寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定板個與水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布，將質(zhì)量m=0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并且框架接觸良好，以P為坐標(biāo)原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標(biāo)，金屬棒從處以的初速度，沿x軸負(fù)方向做的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用。求：

（1）金屬棒ab運動0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；
（3）為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運動0.4s過程中通過ab的電量q，某同學(xué)解法為：先算出金屬棒的運動距離s，以及0.4s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入
q=

求解指出該同學(xué)解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的，且矩形的下邊EH與桌面相接．三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強電場，其場強大小比例為1:1:2．現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū)，初速度方向水平向右，滑塊最終恰從D點射出場區(qū)．已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等，桌面與滑塊之間的滑動摩擦因素為0.125，重力加速度為g，滑塊可以視作質(zhì)點．求：

（1）滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時的速度大�。�
（2）滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(10分)A、B為一平行板，板長為l，兩板間距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里。一個質(zhì)量為m，帶電荷量 為+q的帶電粒子以一定初速度沿A、B兩板中線且垂直于磁感線方向射入磁場中，粒子恰好從A板的右邊界飛出。粒子重力不計。求：

(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r和射入磁場的初速度v0各是多少？
(2)粒子在磁場中運動的時間t是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9所示，光滑的“∏”形金屬導(dǎo)體框豎直放置，質(zhì)量為m的金屬棒MN與框架接觸良好．磁感應(yīng)強度分別為B1、B2的有界勻強磁場方向相反，但均垂直于框架平面，分別處在abcd和cdef區(qū)域．現(xiàn)從圖示位置由靜止釋放金屬棒MN，當(dāng)金屬棒進(jìn)入磁場B1區(qū)域后，恰好做勻速運動．以下說法中正確的有(　　)
A．若B2＝B1，金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后將加速下滑
B．若B2＝B1，金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后仍將保持勻速下滑
C．若B2<B1，金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后可能先加速后勻速下滑
D．若B2>B1，金屬棒進(jìn)入B2區(qū)域后可能先減速后勻速下滑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在某地上空同時存在著勻強的電場與磁場，一質(zhì)量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運動，如圖6所示，關(guān)于場的分布情況可能的是(　　)
A．該處電場方向和磁場方向重合
B．電場豎直向上，磁場垂直于紙面向里
C．電場斜向里側(cè)上方，磁場斜向外側(cè)上方，均與v垂直
D．電場水平向右，磁場垂直于紙面向里

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2010年高考江蘇卷)如圖所示，在勻強磁場中附加另一勻強磁場，附加磁場位于圖中陰影區(qū)域，附加磁場區(qū)域的對稱軸OO′與SS′垂直．a、b、c三個質(zhì)子先后從S點沿垂直于磁場的方向射入磁場，它們的速度大小相等，b的速度方向與SS′垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為α、β，且α＞β.三個質(zhì)子經(jīng)過附加磁場區(qū)域后能到達(dá)同一點S′，則下列說法中正確的有(　　)

A三個質(zhì)子從S運動到S′的時間相等
B．三個質(zhì)子在附加磁場以外區(qū)域運動時，運動軌跡的圓心均在OO′軸上
C．若撤去附加磁場，a到達(dá)SS′連線上的位置距S點最近
D．附加磁場方向與原磁場方向相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖，虛線OA、OB關(guān)于y軸對稱，， OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強電場，電場強度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出，經(jīng)時間t到達(dá)OA上的M點，且此時速度與OA垂直。已知M到原點Ｏ的距離OM = a，不計粒子的重力。求：

（1）勻強電場的電場強度E的大小；
（2）為使粒子能從M點經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點，M、N點關(guān)于y軸對稱，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強磁場，求該磁場的磁感應(yīng)強度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點的橫坐標(biāo)；
（3）當(dāng)勻強磁場的磁感應(yīng)強度取（2）問中的最小值時，且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響，粒子經(jīng)過M點時的速度并不嚴(yán)格與OA垂直，成散射狀，散射角為，但速度大小均相同，如圖所示，求所有粒子經(jīng)過OB時的區(qū)域長度。

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同步練習(xí)冊答案