專題一：質(zhì)譜儀類問題(編輯修改稿)
2025-06-17 23:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 強度為 B0的勻強磁場。下列表述正確的是 A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外 C．能通過狹縫 P的帶電粒子的速率等于 E/B D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P，粒子的荷質(zhì)比越小 25 10月 17日 （ 10sc） ? （ 20分）如圖所示，空間有場強 E=，長l= O點，另一端系一質(zhì)量 m=帶電小球 A，拉起小球至繩水平后，無初速釋放。另一電荷量 q=+、質(zhì)量與 A相同的小球 P，以速度 v0=3m/s水平拋出，經(jīng)時間 t= A在 D點迎面正碰并粘在一起成為小球 C，碰后瞬間斷開輕繩，同時對小球 C施加一恒力，此后小球 C與 D點下方一足夠大的平板相遇。不計空氣阻力，小球均可視為質(zhì)點，取 g=10m/s2。 ? ⑴求碰撞前瞬間小球 P的速度。 ? ⑵若小球 C經(jīng)過路程 s=，此時速度恰好為 0，求所加的恒力。⑶ 若施加恒力后，保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變，在 D點下方面任意改變平板位置，小球 C均能與平板正碰，求出所有滿足條件的恒力。 26 10月 18日 （ 10cq） ? （ 16分）法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進行了實驗研究。實驗裝置的示意圖如圖所示，兩塊面積均為 S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，間距為 d。水流速度處處相同，大小為 v，方向水平，金屬板與水流方向平行。地磁場磁感應(yīng)強度的豎直分量為 B，水的電阻率為 ρ，水面上方有一阻值為 R的電阻通過絕緣導(dǎo)線和電鍵 K連接到兩個金屬板上，忽略邊緣效應(yīng)。求： ? ⑴該發(fā)電裝置的電動勢； ? ⑵通過電阻 R的電流強度； ? ⑶電阻 R消耗的電功率。 27 10月 19日 （ 10cq） ? （ 18分）小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為 m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當球某次運動到最低點時，繩突然斷掉。球飛行水平距離 d后落地，如圖所示，已知握繩的手離地面高度為 d，手與球之間的繩長為 3d/4，重力加速度為 g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。 ? ⑴求繩斷時球的速度大小 v1，和球落地時的速度大小 v2； ? ⑵問繩能承受的最大拉力多大？ ? ⑶改變繩長，使球重復(fù)上述運動。若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？ 28 10月 17日 （ 10cq） ? （ 19分）某興趣小組用如圖所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為 d的圓柱形玻璃杯，杯口上放置一直徑為 3d/2，質(zhì)量為 m 的勻質(zhì)薄圓板，板上放一質(zhì)量為 2m的小物塊。板中心、物塊均在杯的軸線上，物體與板間動摩擦因數(shù)為 μ，不計板與杯口之間的摩擦力，重力加速度為 g，不考慮板翻轉(zhuǎn)。 ? ⑴對板施加指向圓心的水平外力 F，設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為 fmax，若物塊能在板上滑動，求 F應(yīng)滿足的條件。 ? ⑵如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力，沖量為 I。 ? ① I應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下？ ? ②物塊從開始運動到掉下時的位移 s為多少？ ? ③根據(jù) s與 I的關(guān)系式說明要使 s更小，沖量應(yīng)如何改變。 29 10月 19日 （ 10fj） ? （ 15分）如圖所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場。一束同位素離子流從狹縫 S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫 S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進入場強大小為 E的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在照相底片 D上。已知同位素離子的電荷量為 q（ q＞ 0），速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強大小為 E0的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小為 B0的勻強磁場，照相底片 D與狹縫 S S2的連線平行且距離為 L，忽略重力的影響。 ? ⑴求從狹縫 S2射出的離子速度 v0的大??； ? ⑵ 若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度 v0方向飛行的距離為 x，求出 x與離子質(zhì)量 m之間的關(guān)系式（用 E0、 B0、 E、 q、 m、 L示）。 30 10月 17日 （ 10fj） ? （ 19分）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為 θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個定值電阻。導(dǎo)體棒 a和 b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線 PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場?，F(xiàn)對 a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運動，此時放在導(dǎo)軌下端的 b棒恰好靜止。當 a棒運動到磁場的上邊界 PQ處時，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運動一小段距離后再向下滑動，此時 b棒已滑離導(dǎo)軌。當 a棒再次滑回到磁場上
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