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人教版(2019)必修第三冊《10.5 帶電粒子在電場中的運(yùn)動》2023年同步練習(xí)卷(13)
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試題詳情
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(shí)驗(yàn)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(jì),經(jīng)電壓為U的勻強(qiáng)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(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)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(shí)驗(yàn)所用離子的電荷量均為q,不計(jì)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T
1
;
(2)反射區(qū)加上電場,電場強(qiáng)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m
0
的離子總飛行時間為t
0
,待測離子的總飛行時間為t
1
,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。
【考點(diǎn)】
從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題
;
動能定理的簡單應(yīng)用
;
勻變速直線運(yùn)動中的平均速度的應(yīng)用(平均速度的推論)
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:1977
引用:10
難度:0.4
相似題
1.
如圖所示,平行板電容器與水平面成θ=30°放置,電容器的電容為C,一重力不計(jì)帶正電的粒子由靜止從下極板開始加速,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,從C點(diǎn)以2v
0
的速度射出,進(jìn)入一電場強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)電場所在區(qū)域?yàn)殚L方形ABCD。已知AB的長度為L,粒子運(yùn)動到A點(diǎn)時速度恰好水平,求:
(1)電容器所帶電荷量;
(2)長方形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。
發(fā)布:2024/10/25 2:0:2
組卷:5
引用:2
難度:0.5
解析
2.
如圖1所示,由電子槍發(fā)出?的電子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U
0
,偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場,偏轉(zhuǎn)電極YY'之間電壓為U,極板長度為L,兩極板間距離為d。不計(jì)電子重力和電子間相互作用,求:
(1)電子離開加速電場時的速度大小v
0
;
(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度大小a;
(3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏移距離y。
(4)有一種電子儀器叫作示波器,可以用來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的核心部件是示波管,它的原理圖如圖2所示。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′之間和偏轉(zhuǎn)電極YY′之間都沒有加電壓,電子束從電子槍射出后沿直線運(yùn)動,打在熒光屏中心,在那里產(chǎn)生一個亮斑。若要亮斑從中心O點(diǎn)移至正對屏幕的右下方,請簡要說明如何操作。
發(fā)布:2024/10/24 8:0:1
組卷:22
引用:1
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,燈絲發(fā)射出來的電子(初速度為零,不計(jì)重力)經(jīng)電壓為U
0
的兩豎直金屬板間的電場加速后從小孔穿出,沿水平金屬板A、B的中線射入,并恰好打到A板的中點(diǎn)C。金屬板A、B的長度均為2d、間距為d,電子質(zhì)量為m、電荷量為e。
(1)求電子從小孔穿出時的速度大小v
0
;
(2)求金屬板A、B間的電壓U以及電子打到C點(diǎn)前瞬間的速度大小v
C
。
發(fā)布:2024/10/25 0:0:1
組卷:13
引用:2
難度:0.6
解析
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