多反射飛行時間質(zhì)譜儀是一種測量離子質(zhì)量的新型實驗儀器,其基本原理如圖所示,從離子源A處飄出的離子初速度不計,經(jīng)電壓為U的勻強電場加速后射入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器由兩個反射區(qū)和長為l的漂移管(無場區(qū)域)構(gòu)成,開始時反射區(qū)1、2均未加電場,當(dāng)離子第一次進(jìn)入漂移管時,兩反射區(qū)開始加上電場強度大小相等、方向相反的勻強電場,其電場強度足夠大,使得進(jìn)入反射區(qū)的離子能夠反射回漂移管。離子在質(zhì)量分析器中經(jīng)多次往復(fù)即將進(jìn)入反射區(qū)2時,撤去反射區(qū)的電場,離子打在熒光屏B上被探測到,可測得離子從A到B的總飛行時間。設(shè)實驗所用離子的電荷量均為q,不計離子重力。
(1)求質(zhì)量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間T1;
(2)反射區(qū)加上電場,電場強度大小為E,求離子能進(jìn)入反射區(qū)的最大距離x;
(3)已知質(zhì)量為m0的離子總飛行時間為t0,待測離子的總飛行時間為t1,兩種離子在質(zhì)量分析器中反射相同次數(shù),求待測離子質(zhì)量m。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/12/29 17:0:1組卷:2070引用:11難度:0.4
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1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點,O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強電場,電場強度E=1.0×106N/C.現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質(zhì)點),從A點正上方由靜止釋放,經(jīng)時間t=0.3s到達(dá)A點并沿切線進(jìn)入半圓軌道,g=10m/s2,不計空氣阻力及一切能量損失,求:
(1)小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力大??;
(2)小球經(jīng)過B點后能上升的最大高度.發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:746引用:4難度:0.5 -
2.如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接.半圓形軌道的最低點為B、最點高為C,圓心為O.整個裝置處水平向左的勻強電場中.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點),從水平軌道的A點靜止釋放,到達(dá)B點時速度為
.當(dāng)小球過C點時撤去電場,小球落到水平軌道上的D點.已知A、B間的距離為5gRR,重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力,求:103
(1)該勻強電場場強E的大??;
(2)A、D間的距離;
(3)小球經(jīng)過半圓形軌道某點P(圖中未畫出)時,所受合外力方向指向圓心O,求小球過P點時對軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:54引用:2難度:0.7 -
3.11H、12H、13H三個原子核,電荷均為e,質(zhì)量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場,在下極板的落點為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計重力,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:369引用:5難度:0.6
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