【題目】質(zhì)譜儀可用來對同位素進(jìn)行分析,其主要由加速電場和邊界為直線PQ的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場組成,如圖甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核組成的,粒子從靜止開始經(jīng)過電場加速后,從邊界上的O點(diǎn)垂直于邊界進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場,氕核最終到達(dá)照相底片上的M點(diǎn),測得OM間的距離為d,粒子的重力忽略不計(jì),求:

(1)偏轉(zhuǎn)磁場的方向(選答“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”);

(2)本次研究的粒子在照相底片上都能檢測到,照相底片的放置區(qū)域的長度L至少多大;

(3)若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域?yàn)閳A形,且與PQ相切于O點(diǎn),如圖乙所示,其他條件不變,要保證氘核進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到PQ邊界上(PQ足夠長),求磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件。

【答案】(1) 垂直紙面向外;(2);(3) 。

【解析】

(1)因?yàn)殡俗罱K到達(dá)照相底片上的M點(diǎn),受洛侖茲力向左,根據(jù)左手定則判斷磁場方向垂直紙面向外。

(2)在電場中加速,設(shè)加速電壓為U,有

在磁場中

根據(jù)幾何關(guān)系可知,氕核旋轉(zhuǎn)半徑

結(jié)合以上方程,且氘核與氕核質(zhì)量電量關(guān)系可知,氘核旋轉(zhuǎn)半徑

照相底片的放置區(qū)域的長度L至少

(3) 氘核恰不能到達(dá)磁場邊界

根據(jù)以上分析可知,半徑應(yīng)滿足條件

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,原、副線圈匝數(shù)比為1001的理想變壓器,b是原線圈的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想電表,從某時(shí)刻開始在原線圈cd兩端加上交變電壓,其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=310sin314tV),則(  )

A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電壓表的示數(shù)為3.1V

B.副線圈兩端的電壓頻率為50Hz

C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí),原線圈輸入功率變小

D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)均變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】分別用波長為的光照射同一種金屬,產(chǎn)生的光電子最大速度之比為21,普朗克常量和真空中光速分別用表示,那么下列說法正確的有(  )

A. 該種金屬的逸出功為

B. 該種金屬的逸出功為

C. 波長超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D. 波長超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m32kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R0.3m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧,滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。質(zhì)量為m23kg的物體2(可視為質(zhì)點(diǎn))放在滑道的B點(diǎn),現(xiàn)讓質(zhì)量為m11kg的物體1(可視為質(zhì)點(diǎn))A點(diǎn)由靜止釋放,兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘為一體(g10m/s2)。求:

1)物體1從釋放到與物體2恰好將要相碰的過程中,滑道向左運(yùn)動的距離;

2)若CD0.2m,兩物體與滑道的CD部分的動摩擦因數(shù)都為μ0.15,求在整個(gè)運(yùn)動過程中,彈簧具有的最大彈性勢能;

3)物體1、2最終停在何處?

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【題目】科技的發(fā)展正在不斷地改變著我們的生活,如圖甲是一款手機(jī)支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無粘感,接觸到平整光滑的硬性物體時(shí),會吸附在物體上。如圖乙是手機(jī)靜止吸附在支架上的側(cè)視圖,若手機(jī)的重力為G,則下列說法正確的是(

A.納米材料對手機(jī)的作用力豎直向上

B.納米材料對手機(jī)的作用力大小為

C.手機(jī)受到的支持力不可能大于G

D.手機(jī)受到的支持力大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于一定量的氣體,下列說法錯(cuò)誤的是(

A.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)

B.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低

C.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強(qiáng)為零

D.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為兩輛汽車同時(shí)同地沿同一平直的公路同向行駛時(shí),通過DIS系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中描繪出的速度時(shí)間圖像。則下列說法正確的是( 。

A.汽車A的運(yùn)動軌跡為直線,汽車B的運(yùn)動軌跡為曲線

B.t1時(shí)刻兩輛汽車相遇

C.t1時(shí)刻汽車A的加速度大于汽車B的加速度

D.0~t1時(shí)間內(nèi),兩輛汽車之間的距離增大后減小

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【題目】在科學(xué)史上,有學(xué)者提出制造“人造月亮”,以解決高緯度地區(qū)的夜晚照明問題。據(jù)報(bào)道中國四川成都天府系統(tǒng)科學(xué)研究會曾宣布,將在2022年在成都正式升空中國制造的“人造月亮”,屆時(shí)天空中將同時(shí)出現(xiàn)月亮和“人造月亮”。如果在將來某一時(shí)刻,月亮A、“人造月亮”B和地球(球心為O)的位置如圖所示,(。月亮和“人造月亮”繞地球的運(yùn)動均可視為勻速圓周運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動過程中的最大正弦值為p,則( 。

A.月亮與人造月亮的軌道半徑之比

B.月亮與人造月亮的周期之比

C.月亮與人造月亮的線速度之比

D.月亮與人造月亮的向心力之比

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【題目】理想變壓器的輸入端、輸出端所連接電路如圖所示,圖中交流電源的電動勢e=311sin(100πt)V,三只燈泡完全相同。當(dāng)電鍵S1S2均斷開時(shí),交流電源的輸出功率為理想變壓器輸出功率的3倍。下列各說法中正確的是

A.理想變壓器的匝數(shù)比為13

B.燈泡L1消耗的功率是燈泡L2消耗功率的4

C.斷開電鍵S1,閉合電鍵S2時(shí),燈泡L1兩端的電壓有效值為110V

D.斷開電鍵S2,閉合電鍵S1時(shí),燈泡L1的亮度與C項(xiàng)情況下相比較較暗

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