D.
参考答案:42He的电荷量为q=2e,粒子飞离偏转电场时的最大侧移为C、D板间距离一半, 则粒子进入与离开偏转电场两点间的电势差为:U偏转=Ey=E?12d=12Ed=12U2, 粒子从进入加速电场到离开偏转电场的过程中, 由动能定理得:2eU1+2e?12U2=12mv2-0, 解得:v=
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知元电荷电量为e,a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。 (1)当a、b间的电压为U1时,在M、N间加上适当的电压U2,使离子到达探测器。请导出离子的全部飞行时间与比荷K(K=ne/m)的关系式。 (2)去掉偏转电压U2,在M、N间区域加上垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B,若进入a、b间所有离子质量均为m,要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出,a、b间的加速电压U1至少为多少?
参考答案:解:(1)由动能定理: n价正离子在a、b间的加速度: 在a、b间运动的时间:d 在MN间运动的时间: 离子到达探测器的时间:t=t1+t2= (2)假定n价正离子在磁场中向N板偏转,洛仑兹力充当向心力,设轨迹半径为R,由牛顿第二定律得:
离子刚好从N板右侧边缘穿出时,由几何关系:R2=L2+(R-L/2)2 由以上各式得: 当n=1时U1取最小值
本题解析:
本题难度:困难
3、简答题 如图,将一个小量程电流表G和另一个电阻连接可以改装成电压表或电流表,则甲图对应的是______表,要使它的量程加大,就应该应使R1______(填“增大”或“减小”);乙图是______表,要使它的量程加大,就应该使R2______(填“增大”或“减小”).
参考答案:甲图为电流表,R1起分流作用,要使量程增加,需增加R1的分流,即减小R1的电阻. 乙图为电压表,R2起分压作用,要使量程增加,需增加R2的分压,即增加R2的电阻. 故答案为:电流;减小;电压;增大
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 为了测定电流表A1的内阻,某同学采用如图所示的实验电路。其中: A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100; A2是标准电流表,量程是200μA; R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9; R2是滑动变阻器; R3是保护电阻; E是电池组,电动势为4V,内阻不计; S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。
(1)①实验中滑动变阻器采用______________接法(填“分压”或“限流”); ②根据上图所示电路的实物图,画出实验电路图。 (2)请将该同学的操作补充完整: ①连接好电路,将滑动变阻器R2的滑片移到最______________(填“左端”或“右端”);将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调整滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150μA; ②将开关S2扳到接点b处,______________,使电流表A2的读数仍是150μA; ③若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示,则待测电流表A1的内阻Rg=______________。
(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用______________。(填写阻值前相应的字母) A.200 k B.20 k C.15 k D.150 k
参考答案:(1)①限流;②(2)①左端;②保持R2不变,调整变阻箱R1;③86.3 (3)B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图甲所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压,t=0时,Q板比P板电势高5 V,此时在两板的正中央M点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰。在0<t<8×10-10s的时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是(? )
A.0<t<2×10-10s B.2×10-10s<t<4×10-10s C.4×10-10s<t<6×10-10s D.6×10-10s<t<8×10-10s
参考答案:D
本题解析:作出粒子运动的v-t图像如图所示。由图像可知正确选项为D。
或者: 在时间内,Q板比P板电势高5V,,方向水平向左,所以电子所受电场力方向向右,加速度方向也向右,所以电子向右做匀加速直线运动; 在时间内,Q板比P板电势低5V,电场强度方向水平向右,所以电子所受电场力方向向左,加速度方向也向左,所以电子向右做匀减速直线运动,当时速度为零; 在时间内,Q板比P板电势低5V,电场强度方向水平向右,所以电子所受电场力方向向左,加速度方向也向左,所以电子向左做匀加速直线运动; 在时间内,Q板比P板电势高5V,电场强度方向水平向左,所以电子所受电场力方向向左,加速度方向也向左,所以电子向左做匀减速直线运动,到8×10-10s时刻速度为零,恰好又回到M点. 综上分析可知:在时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小. 故选D 点评:平行板电容器两极板带电后形成匀强电场,带电离子在电场中受到力的作用,根据牛顿第二定律求出加速度,根据运动学基本公式分析即可求解.
本题难度:一般
Zeal without knowledge is a fire without light. 热情而无知,犹如无光之火. |