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8.真空中的某裝置如圖所示,現有質子、氚核和α粒子部從O點靜止釋放,經過相同加速電場和偏轉電場,射出后都打在同一個與OO′垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現亮點(已知質子、氚核和α粒子質量之比為1:3:4,電量之比為1:1:2,重力都不計),則在熒光屏上將出現1個亮點,偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為1:1:2.

分析 根據動能定理求出粒子進入偏轉電場時的速度,抓住在偏轉電場中垂直于電場方向做勻速直線運動,求出運動的時間.結合豎直方向上做勻加速直線運動,求出出電場時豎直方向上的分速度以及偏轉的位移.根據動能定理求出偏轉電場電場力做功的大小關系.

解答 解:根據動能定理得:qU1=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0,
在在偏轉電場中運動時間有:t=$\frac{L}{v}$,
偏轉位移為:y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}•\frac{qE}{m}•{t}^{2}$=$\frac{1}{2}•\frac{q{U}_{0}}{md}•{t}^{2}$,
聯立解得:y=$\frac{{U}_{0}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$,即側移量與粒子的電量和質量無關,故熒光屏將只出現一個亮點;
偏轉電場的電場力對粒子做功W=qEy=$q\frac{{U}_{0}}p9vv5xb5y$∝q,由于質子、氚核和α粒子的電量之比為1:1:2,故偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為1:1:2;
故答案為:1,1:1:2.

點評 本題考查粒子在電場中的加速和偏轉,掌握處理粒子在電場中偏轉的方法,知道粒子在垂直電場和沿電場方向上的運動規律,抓住等時性,結合運動學公式進行求解.

練習冊系列答案
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9.下列說法正確的是(  )
A.時刻對應時間軸上的點,時間對應時間軸上的線段
B.為正在參加吊環比賽的運動員打分時,裁判們可以把運動員看作質點
C.平均速度就是速度的平均值
D.位移的大小和路程總是相等,但位移是矢量,路程是標量

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10.用螺旋測微器測量某電阻絲的直徑如圖,則此電阻絲的直徑為1.569mm

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7.如圖所示,A和B分別是甲乙兩物體的s-t圖象,則甲物體的速度v1=30m/s,乙物體的速度v2=15m/s,在t=15s時,甲、乙兩物體相距150m.

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3.如圖所示,沿水平方向放置的平行金屬板a和b,分別與電源的正、負極相連,兩板的中央沿豎直方向各有一個小孔,一帶正電的液滴,自小孔的正上方的P點由靜止自由落下,開關S閉合時,穿過a板的小孔后的速度為v1.若使b板不動,保持開關S閉合或斷開,a板向下平移一小段距離,相同的液滴仍然從P點由靜止自由落下,穿過a板的小孔后的速度為v2,不計空氣阻力,下列說法正確的是(  )
A.若開關S保持閉合,向下移動a板,則v2>v1
B.若開關S保持閉合,向下移動a板,則金屬板間的電場強度增大
C.若開關S閉合一段時間后再斷開,向下移動a板,則v2一定等于v1
D.若開關S閉合一段時間后再斷開,向下移動a板,則金屬板間的電場強度不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在y軸上的O、M兩點,若規定無窮遠處的電勢為零,則在兩電荷連線上各點的電勢φ隨y變化的關系如圖所示,其中A、N兩點的電勢均為零,ND段中的C點電勢最高,則(  )
A.q1與q2帶同種電荷
B.A、N兩點的電場強度大小為零
C.從N點沿y軸正方向,電場強度大小先減小后增大
D.將一正點電荷從N點移到D點,電場力先做負功后做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖甲所示,匝數為10匝的三角形線圈,其總電阻r=0.5Ω,外接一個阻值R=2.0Ω的電阻,在線圈內有垂直紙面向內的磁場,線圈內磁通量Φ隨時間t變化的規律如圖乙所示,下列說法正確的是(  )
A.電阻R兩端電壓為5VB.電阻R上消耗的功率為8W
C.0~4秒內通過電阻R的電荷量為8CD.a點的電勢低于b點的電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即驗證機械能守恒定律.
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點間的距離;
F.根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進行的或者操作不當的步驟是BCD(將其選項對應的字母填在橫線處)
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數值.如圖2所示,根據打出的紙帶,選取紙帶上的連續的五個點A、B、C、D、E,測出A距起始點O的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據這些條件計算重錘下落的加速度a=$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4}{f}^{2}$.

③在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發現,重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實驗裝置測阻力的大小.若已知當地重力加速度公認的較準確的值為g,還需要測量的物理量是重錘的質量m.試用這些物理量和圖2紙帶上的數據符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=m(g-$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4}{f}^{2}$).

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18.磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用.圖a是在平靜海面上某實驗船的示意圖,磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道(簡稱通道)組成.如圖b所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m.工作時,在通道內沿z軸正方向加B=8.0T的勻強磁場;沿x軸負方向加勻強電場,使兩金屬板間的電壓U=99.6V;海水沿y軸方向流過通道.已知海水的電阻率ρ=0.20Ω?m.
(1)船靜止時,求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向;
(2)船以vs=5.0m/s的速度勻速前進.若以船為參照物,海水以5.0m/s的速率涌入進水口,由于通道的截面積小于進水口的截面積,在通道內海水速率增加到vd=8.0m/s.求此時兩金屬板間的感應電動勢U
(3)船行駛時,通道中海水兩側的電壓按U?=U-U計算,海水受到電磁力的80%可以轉化為對船的推力.當船以vs=5.0m/s的速度勻速前進時,求海水推力的功率.

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