質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速，然后垂直進入磁感應強度為B的有界勻強磁場中做勻速圓周運動，最后到達記錄它的照相底片P上．設離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

 (1)求該離子的荷質(zhì)比．

(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1>m2)，它們分別到達照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x。


解(1)離子在電場中加速，由動能定理得①（1分）

離子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：②（1分）

由①②式可得：④（2分）

(2)由①②式可得粒子m1在磁場中的運動半徑是r1，則：⑤（1分）

對離子m2，同理得⑥（1分）

∴照相底片上P1、P2間的距離⑦（2分）

【答案】

（1）

(2)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


某興趣小組的一同學將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的原線圈A、副線圈B、電流計及開關按圖示方式連接來研究電磁感應現(xiàn)象．

（1）將原線圈A插入副線圈B中，閉合開關瞬間，副線圈中感應電流與原線圈中電流的方向 ▲ （選填“相同”或“相反”）。

（2）該同學發(fā)現(xiàn)：在原線圈A放在副線圈B中的情況下，將開關接通的瞬間電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，則開關閉合后將變阻器的滑動片P快速向接線柱C移動過程中，電流計指針將 ▲ （選填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。若要

看到電流計指針向右偏，請你說出兩種具體做法：

① ▲ ；② ▲ 。


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


自動充電式電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以帶動發(fā)電機向蓄電池充電，將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來。假設某人騎車以1 000 J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖線①所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是(　  )

A．500 J      B．400 J     C．300 J     D．200 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


一彈簧振子的位移y隨時間t變化的關系式為y=0.1sin（2.5πt），位移y的單位為m，時間t的單位為s．則（　�。�

A．彈簧振子的振幅為0.2m             B．彈簧振子的周期為1.25s    

C．在t=0.2s時，振子的運動速度為零    D．在任意0.2s時間內(nèi)，振子的位移均為0.1m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成．當調(diào)節(jié)開關S1、S2的通斷，可使電動機驅(qū)動風葉旋轉(zhuǎn)，將冷空氣從進風口吸入，從出風口吹出冷風或熱風。已知電吹風的額定電壓為220 V，吹冷風時的功率為120 W，吹熱風時的功率為1 000 W．關于該電吹風，下列說法正確的是(　　)

A．電熱絲的電阻為55 Ω

B．當開關S2閉合、S1斷開時，電吹風吹出冷風

C．當電吹風吹冷風時，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1 000 J

D．當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為1 120 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


用金屬箔做成一個不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上,小明同學用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán).當距離約為0.5 cm時圓環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示.對上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說法正確的是(　　)

 

A.摩擦使筆套帶電

B.筆套靠近圓環(huán)時,圓環(huán)上、下部感應出異號電荷

C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受電場力的合力大于圓環(huán)的重力

D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


ab是長為l的均勻帶正電細桿,P1、P2是位于ab所在直線上的兩點,位置如圖所示,ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在P1處的場強大小為E1,在P2處產(chǎn)生的場強大小為E2.細桿的中點正上方有一P3點,下列說法正確的是(　　)

 

A.P1、P2兩處的電場方向相同E􀀕<E2

B.P1、P2兩處的電場方向相反E􀀕>E2

C.P1、P2兩處的電場方向相反E􀀕<E2

D.P3點的場強方向垂直于ab向上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,在水平向右的勻強電場中有一個粗糙的絕緣斜面,現(xiàn)有一帶電金屬塊沿斜面加速下滑.設金屬塊的機械能和電勢能分別為E1、E2,則金屬塊在下滑過程中(　　)

A.如果E1減小,E2一定減小

B.如果E1減小,E2一定增大

C.如果E1增大,E2一定增大

D.如果E1增大,E2一定減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


在反恐演習中，中國特種兵進行了飛行跳傘表演。某傘兵從   靜止的直升飛機上跳下，在t0時刻打開降落傘，在3 t0時刻以速度v2著地。傘兵運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。下列結論不正確的是（       ）

A．在0 ~ t0時間內(nèi)加速度不變，在 t0 ~ 3t0 時間內(nèi)加速度減小

B．降落傘打開后，降落傘和傘兵所受的阻力越來越小

C．在t0 ~ 3t0的時間內(nèi)，平均速度

D．若第一個傘兵在空中打開降落傘時第二個傘兵立即跳下，則他們在空中的距離先增大后減小

查看答案和解析>>

同步練習冊答案