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23-24高三上·上海浦东新·期末)质谱仪

质谱仪通常用作分离和检测物质组成,一般由加速电场、速度选择器、偏转磁场、质谱仪底片等组成。

如图甲所示,一束含有多种成份的带电粒子(其所受重力均可忽略),无初速从O点进入加速电场,此电场中有Oab三点,沿着水平方向(x轴)上该三点的电势φ变化如图乙所示,经电场加速后进入速度选择器,最后,部分粒子经半个圆周的偏转射到质谱仪底片上。通过计算机的处理,可分析粒子成份。

 

18.带电粒子的加速

1ab两点的电场强度大小      

AEa>Eb        BEaEb        CEa=Eb        D.无法确定

2)若某带电粒子的电荷量为q,质量为m。则经过加速电场后,粒子离开加速电场时的速度v=      。(图中φ0已知)

19.速度选择器

速度选择器中有垂直于纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B1,上下两极板之间的电势差为U,板间距为d,两板间可视为匀强电场。不考虑粒子的重力,经加速电场加速的粒子从极板的正中央进入速度选择器。

1)若粒子能水平匀速通过速度选择器,则粒子的速度大小v′=      

2)若粒子不能水平匀速通过速度选择器,则粒子      (选填不会)在速度选择器中做匀变速曲线运动。

20.质谱仪检测

不同的带电粒子匀速通过速度选择器后就能进入磁感应强度为B2的匀强偏转磁场,磁场方向垂直于纸面向里。

1)若某种粒子通过速度选择器后的速度为v0,电荷量为e,质量为m。通过推导,写出该粒子偏转到质谱仪底片上的坐标Y的表达式;

2)实际上,加速电场的电势差是不稳定的,会在区间[φ0Uφ0ΔU ]内浮动。 现有某粒子和它的同位素,它们的电荷量相同,质量之比为12。调节速度选择器的参数,先后使这两个粒子匀速通过并进入偏转磁场发生偏转,为了不让这两个粒子落在底片上的位置重叠,通过计算,求出φ0ΔU的取值范围。

 

...

23-24高二上·上海虹口·期末)电场是一种看不见摸不着的物质,然而却无处不在,几乎弥漫于整个宇宙。我们把相对于观察者静止的电荷产生的电场称为静电场。

13.带电体周围存在电场,两带电体通过电场发生相互作用。(静电力常量

1)真空中,两个电荷量均为2C的点电荷,相距1m,它们间的库仑力为    

A    B    C    D

2)两个相同的金属小球AB所带电荷量的比AB两球相距一定距离(AB可视为点电荷),它们间的相互作用力为。若将两球互相接触后,再放回各自原来的位置,其作用力变为,则之比可能为    

A54    B56    C57    D59

14.人们通过电场线、等势线来描绘电场。

1)某电场的电场线分布如图所示,PQ两点的场强大小为PQ两点的电势为,则(      )

 

A    B

C    D

2)研究表明,地球是一个表面带有大量负电荷的导体,晴天时大气中有很多带正电的离子,低空中正离子多,高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点:电势随着高度的增加而升高,在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是(      )

A    B

C    D

3)如图所示,虚线abc是某电场的一组等势线,实线是电荷仅在电场力作用下的运动轨迹,PQ是轨迹上的两点。电荷在PQ两点速率分别为,加速度大小分别为,则(      )

 

A      B

C      D

15.如图所示,O为直角坐标系的原点,电荷量为的点电荷固定在处,电荷量为的点电荷固定在处。y轴上ab两点的纵坐标分别为d点在x轴上,其横坐标为

 

1O点电场强度的方向为        d点电场强度的大小为        

2)沿y轴方向将一负电荷从a点移动到b的过程中,该负电荷的电势能将    

A.逐渐增大    B.先增大后减小    C.保持不变

D.逐渐减小    E.先减小后增大

16.如图(a)所示,O为圆心,半径的圆处在平行于纸面的匀强电场中。ABCDP为圆周上的点。连线逆时针转动,连线从位置开始旋转的角度。P点的电势随角度的变化关系如图(b)所示。该匀强电场的场强大小        V/m。将电子沿圆弧从C移动到A的过程中,电场力对电子所做的功        eV

 

17.示波器的原理示意图如图所示,电子经电压为的加速电场加速后,进入电压为的偏转电场,离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。分析说明影响示波器灵敏度的因素。

 

 

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23-24高二上·上海虹口·期末)电场是一种看不见摸不着的物质,然而却无处不在,几乎弥漫于整个宇宙。我们把相对于观察者静止的电荷产生的电场称为静电场。

13.带电体周围存在电场,两带电体通过电场发生相互作用。(静电力常量

1)真空中,两个电荷量均为2C的点电荷,相距1m,它们间的库仑力为    

A    B    C    D

2)两个相同的金属小球AB所带电荷量的比AB两球相距一定距离(AB可视为点电荷),它们间的相互作用力为。若将两球互相接触后,再放回各自原来的位置,其作用力变为,则之比可能为    

A54    B56    C57    D59

14.人们通过电场线、等势线来描绘电场。

1)某电场的电场线分布如图所示,PQ两点的场强大小为PQ两点的电势为,则(      )

 

A    B

C    D

2)研究表明,地球是一个表面带有大量负电荷的导体,晴天时大气中有很多带正电的离子,低空中正离子多,高空中正离子少。这使得大气中的电场分布有如下特点:电势随着高度的增加而升高,在低层大气中升高得最快。由此可知大气中的电场线分布可能是(      )

A    B

C    D

3)如图所示,虚线abc是某电场的一组等势线,实线是电荷仅在电场力作用下的运动轨迹,PQ是轨迹上的两点。电荷在PQ两点速率分别为,加速度大小分别为,则(      )

 

A      B

C      D

15.如图所示,O为直角坐标系的原点,电荷量为的点电荷固定在处,电荷量为的点电荷固定在处。y轴上ab两点的纵坐标分别为d点在x轴上,其横坐标为

 

1O点电场强度的方向为        d点电场强度的大小为        

2)沿y轴方向将一负电荷从a点移动到b的过程中,该负电荷的电势能将    

A.逐渐增大    B.先增大后减小    C.保持不变

D.逐渐减小    E.先减小后增大

16.如图(a)所示,O为圆心,半径的圆处在平行于纸面的匀强电场中。ABCDP为圆周上的点。连线逆时针转动,连线从位置开始旋转的角度。P点的电势随角度的变化关系如图(b)所示。该匀强电场的场强大小        V/m。将电子沿圆弧从C移动到A的过程中,电场力对电子所做的功        eV

 

17.示波器的原理示意图如图所示,电子经电压为的加速电场加速后,进入电压为的偏转电场,离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。分析说明影响示波器灵敏度的因素。

 

 

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23-24高二上·上海虹口·期末)物理学是一门实验科学,实验是科学研究的基本方法之一。它是根据科学研究的目的,突出主要因素并利用一些专门的仪器设备,而控制或模拟研究对象,使某一些事物(或过程)发生或再现,从而去认识自然现象和自然规律。

10.某同学用DIS“测电源电动势和内电阻实验电路如图(a)所示,某次实验电压传感器示数U与电流传感器示数I关系如图(b)所示。

  

1)图(a)中,定值电阻在电路中的作用是        

2)由图(b)的可得,该电源电动势        V,内阻        Ω

3)根据实验测得的UI数据,若令,则由计算机拟合得出的图线如图(c)所示,则图线最高点A点的纵坐标        W(结果保留3位有效数字)。

11观察电容器的充、放电现象的实验电路如图甲所示。电路中,电源的电动势(电源内阻忽略不计)。实验前,电容器C不带电;实验时,先使S“1”端相连给电容器充电,充电结束后再使S“2”端相连,直至放电完毕。电流传感器与计算机相连,计算机记录了电路中电流随时间变化的关系,如图乙所示。

    

1)图乙中阴影部分的面积        (选填“>”“<”“=”)。若计算机测得,则电容器C的电容为        F

2)由甲、乙两图可判断阻值        (选填“>”“<”“=”)。

12.如图所示,密立根油滴实验装置主要是由两块完全相同的金属板AB正对水平放置,板间距离为d。当质量为m的微小油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比。忽略空气浮力,重力加速度大小为g

1)某次实验:两板间不加电压时,可观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为;两板间加电压U时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间内运动的距离与不加电压时油滴在时间内运动的距离相等。该油滴所带电荷量为多少?

2)通过X射线照射在AB板间改变油滴所带电荷量,重复操作,多次测量油滴的电荷量,测量得到油滴的电荷量如表所示。如果存在元电荷,根据表中数据求出元电荷e。(保留3位有效数字)

实验次序(i

1

2

3

4

5

电荷量

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

  

 

...

23-24高三上·上海普陀·期末)打印机是常用办公用品。打印机工作时,送纸机构能将纸张逐页送入打印。不管是喷墨打印还是激光打印,静电在其中都发挥着重要作用。

1. 如图,某款打印机的送纸机构由搓纸轮A、送纸轮B和分纸轮C构成。若搓纸轮A和纸张之间的动摩擦因数μ1=0.9,纸张之间的动摩擦因数μ2=0.5,搓纸轮对纸张的正压力大小F=0.5N,每张纸的质量m=5g

 

1)通过计算说明当第一张纸被搓纸轮A搓动时,第二张纸不会动   

2)偶有两张纸同时进入送纸轮B时,分纸轮C可将第二张纸收回。图中搓纸轮A顺时针转动,则分纸轮C的转动方向为        

2. 喷墨打印机的简化结构如图所示,墨盒发出质量为m的微小墨滴,经带电室后所带电荷量由输入信号控制。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板,金属板右端与纸的距离为L1。忽略空气阻力、墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。

 

1)若墨滴打到纸上的点偏离入射方向的距离为Y,求该墨滴的电荷量q   

2)下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是(      )

A.仅增大d    B.仅增大U    C. 仅增大L1    D.仅增大q

3. 硒鼓是激光打印机的核心部件,感光鼓充电后可认为电荷量均为-q的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,如图所示。若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变为+2q,则圆心O点处的电场强度大小为        ,方向        

 

4. 某款打印机待机电流为32mA,若每天待机10h,每年消耗的电能约为        kW·h(结果保留2位有效数字)。

...

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