【題目】如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動(dòng)，自M點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)左邊界豎直。已知甲種離子射入磁場(chǎng)的速度大小為v1，并在磁場(chǎng)邊界的N點(diǎn)射出；乙種離子在MN的中點(diǎn)射出；MN長(zhǎng)為l。不計(jì)重力影響和離子間的相互作用。求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（2）甲、乙兩種離子的比荷之比。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析 本題主要考查帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的的能力。

解析（1）設(shè)甲種離子所帶電荷量為q1、質(zhì)量為m1，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，由動(dòng)能定理有

①

由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有

②

由幾何關(guān)系知

③

由①②③式得

④

（2）設(shè)乙種離子所帶電荷量為q2、質(zhì)量為m2，射入磁場(chǎng)的速度為v2，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2。同理有

⑤

⑥

由題給條件有

⑦

由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙兩種離子的比荷之比為

⑧

點(diǎn)睛 此題與2013年北京理綜卷第23題情景類似，都可以看作是質(zhì)譜儀模型。解答所用的知識(shí)點(diǎn)和方法類似。

練習(xí)冊(cè)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，虛線表示電場(chǎng)的一般等勢(shì)而且相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，一個(gè)粒子以一定的初速度進(jìn)入電場(chǎng)后，只在電場(chǎng)力作用下沿實(shí)線軌跡運(yùn)動(dòng)， 粒子先后通過點(diǎn)和點(diǎn)．在這一過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，由此可判斷出（ ）

A. 點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)

B. 粒子在點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的電勢(shì)能大

C. 粒子在點(diǎn)的速率小于在點(diǎn)的速率

D. 粒子在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬框豎直放置，框?qū)?/span>L=0.5m，框電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，方向與框面垂直，金屬棒MN電阻為r=1Ω、質(zhì)量為m=0.1kg，無初速度地釋放，并與框保持良好接觸，從釋放到達(dá)到最大速度的過程中，通過棒某一截面的電荷量為q=2C．(空氣阻力不計(jì)，g取10 m/s2)求：

（1）棒的最大速度v;

（2）此過程棒下落的高度h;

（3）此過程中回路產(chǎn)生的電能E．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】超級(jí)電容器又叫雙電層電容器，是一種新型儲(chǔ)能裝置，它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。它具有功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)。如圖為一款超級(jí)電容器，其標(biāo)有“2.7V，3000F”，則可知（　�。�

A. 該電容器充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B. 該電容器充電時(shí)板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大

C. 該電容器容納電荷的本領(lǐng)較3000pF的電容小

D. 該電容器只有在2.7V電壓下，電容才是3000F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】金星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以近似地看作同一平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑約為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑的，金星半徑約為地球半徑的，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的.忽略星體的自轉(zhuǎn)，以下判斷正確的是(　　)

A. 金星公轉(zhuǎn)的向心加速度大于地球公轉(zhuǎn)的向心加速度

B. 金星繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度小于地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度

C. 金星的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的倍

D. 金星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將帶電量為q的小球A固定在絕緣支架上，將另一質(zhì)量為m，電荷量相等的帶電小球B放在距離A球正上方r處恰好處于平衡狀態(tài)（r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球直徑），則（ ）

A. A、B兩球可能帶異種電荷

B. 兩小球的電量

C. 如果小球B的質(zhì)量變?yōu)?/span>2m，則A、B兩球的距離為2r

D. 如果小球B的電量變?yōu)?/span>2q，則A、B兩球的距離為2r

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖螺旋測(cè)微器示數(shù)為________mm

（2）如圖甲，小明同學(xué)用多用電表按下列步驟測(cè)量一未知電阻：

①旋動(dòng)部件S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流刻度的“0”刻線

②將K旋轉(zhuǎn)到歐姆檔“×100”的位置

③將插入“+”、“－”插孔的紅、黑表筆短接，旋動(dòng)部件____，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻刻度的____刻線(選填“0”或“∞”)

④當(dāng)用“×100”倍率歐姆檔測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針向右偏轉(zhuǎn)的角度過大，為減小誤差，應(yīng)將K撥到 “______”倍率歐姆檔（選填“×10”或“×1k”）；如果撥檔后立即測(cè)量電阻并讀數(shù)，該同學(xué)遺漏的實(shí)驗(yàn)步驟是：___________________。補(bǔ)上該步驟后，表盤的示數(shù)如乙圖所示，則該電阻的阻值為______Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子質(zhì)量為m、電荷量為q，以速度與x軸成角(弧度制)射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后落在x軸上的P點(diǎn)，如圖所示，求：

(1)OP的長(zhǎng)度d；

(2)電子從由O點(diǎn)射入到落在P點(diǎn)所需的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究導(dǎo)體通電時(shí)發(fā)熱的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下圖是“比較電流熱效應(yīng)的裝置圖和電路圖”，阻值分別為RA和RB的兩電阻絲A和B，浸在相同質(zhì)量和相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插一支溫度計(jì)，則閉合開關(guān)，經(jīng)過一段時(shí)間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過 反映出來的，采用串聯(lián)連接方式的目的是 ．

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