飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比q/m，如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間t1。改進(jìn)以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E（方向如圖）的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間t2，（不計(jì)離子重力）

⑴忽略離子源中離子的初速度，①用t1計(jì)算荷質(zhì)比；②用t2計(jì)算荷質(zhì)比。

⑵離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v/（v≠v/），在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差Δt，可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt＝0。求此時E的大小。

 


⑴ ①設(shè)離子帶電量為q，質(zhì)量為m，經(jīng)電場加速后的速度為v，則

2    

離子飛越真空管，在AB做勻速直線運(yùn)動，則

L＝vt1   

解得離子荷質(zhì)比： 

②離子在勻強(qiáng)電場區(qū)域BC中做往返運(yùn)動，設(shè)加速度為a，則：

qE＝ma  

L2＝

解得離子荷質(zhì)比：或

(2)兩離子初速度分別為v、v/，則

        l′＝＋ 

Δt＝t－t′＝ 

要使Δt＝0，則須  

所以：E＝ 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，斜面上放有兩個完全相同的物體a、b，兩物體間用一根細(xì)線連接，在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法正確的是 (       )

A．a(chǎn)、b兩物體的受力個數(shù)一定相同

B．a(chǎn)、b兩物體對斜面的壓力相同

C．a(chǎn)、b兩物體受到的摩擦力大小一定相等

D．當(dāng)逐漸增大拉力F時，物體b先開始滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，A、B為兩個固定的等量的同種正電荷，在它們連線的中點(diǎn)處有一個可以自由運(yùn)動的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個垂直于連線的初速度v0，若不計(jì)電荷C所受的重力，則關(guān)于電荷C運(yùn)動過程中的速度和加速度情況，下列說法正確的是 （ ）

A．加速度始終增大

B．加速度先增大后減小

C．速度始終增大，最后趨于無窮大

D．速度始終增大，最后趨于某有限值

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科目：高中物理 來源： 題型：


勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是一個三角形的三個頂點(diǎn)，AB的長度為1 m，D為AB的中點(diǎn)，如圖所示。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設(shè)場強(qiáng)大小為E，一電量為1×10－6 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W，則 （ ）

A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m

B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m

C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m

D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：


由絕緣介質(zhì)隔開的兩個同軸的金屬圓筒構(gòu)成圓柱形電容器，如圖所示。試根據(jù)你學(xué)到的有關(guān)平行板電容器的知識，推測影響圓柱形電容器電容的因素有            。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一邊長為L的正三角形(邊界上有磁場)，A、B、C為三角形的三個頂點(diǎn)．今有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，以速度v＝從AB邊上的某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入磁場，然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出．若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出，則   

A. PB≤L       B. PB≤L

C. QB≤L          D. QB≤L

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲，空間存在一范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.讓質(zhì)量為m，電量為q(q>0)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場中．不計(jì)重力和粒子間的影響．

(1)若粒子以初速度v1沿y軸正向入射，恰好能經(jīng)過x軸上的A(a,0)點(diǎn)，求v1的大��；

(2)已知一粒子的初速度大小為v(v>v1)，為使該粒子能經(jīng)過A(a,0)點(diǎn)，其入射角θ(粒子初速度與x軸正向的夾角)有幾個？并求出對應(yīng)的sinθ值；

 (3)如圖乙，若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強(qiáng)電場，一粒子從O點(diǎn)以初速度v0沿y軸正向發(fā)射．研究表明：粒子在xOy平面內(nèi)做周期性運(yùn)動，且在任一時刻，粒子速度的x分量vx與其所在位置的y坐標(biāo)成正比，比例系數(shù)與場強(qiáng)大小E無關(guān)．求該粒子運(yùn)動過程中的最大速度值vm.

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科目：高中物理 來源： 題型：


兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，OA=h，此

電子具有的初動能為

A 、edh/U   B、 edU/h    C 、eU/dh    D、 euh/d

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科目：高中物理 來源： 題型：


在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器”的實(shí)驗(yàn)中，使用的交流電源頻率為50Hz．如圖是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，每隔4個連續(xù)點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3，那么相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間為  s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=3.00cm、x2=7.50cm、x3=13.50cm，則物體通過計(jì)數(shù)點(diǎn)1的速度v1=           m/s，通過計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度v2=                                                                                        m/s，小車運(yùn)動的加速度a=           m/s2．

                                                                      

                                                                                                                                   

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