飛行時間質(zhì)譜儀是一種常用的質(zhì)譜儀，如圖甲所示，離子源飄出比荷不同的正離子束（設初速度為零），自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板中點的小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達固定于圖中虛線處的豎直放置的離子接收屏（接收屏圖中未畫出，接收屏與M、N板間距離不計）。已知ab板間加速電壓為U，偏轉(zhuǎn)控制區(qū)極板M、N的長度及寬度均為L。不計離子重力、離子間相互作用及離子進入a板時的初速度。求
（1）質(zhì)量為m、電荷量為q的離子從b板中點小孔射出時的速度大小v；
（2）若在M、N板間的區(qū)域內(nèi)加上垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，要使所有離子均能通過控制區(qū)域從右側(cè)飛出，正離子束中比荷的最大值；
（3）若撤去M、N板間的磁場，在M、N板間的區(qū)域內(nèi)加上偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電壓UMN與時間t的關(guān)系如圖乙所示，最大值Um=4U，周期T=L12kU，假設離子比荷為k并且在t=0時刻開始連續(xù)均勻地射入偏轉(zhuǎn)電場。以N極板的右端點為坐標原點，豎直向上為y軸正方向，在t=T到t=54T時間內(nèi)，比荷為k的離子打到接收屏上的坐標y隨時間t變化的關(guān)系式。
T
=
L
1
2
k
U
5
4
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：223引用：1難度：0.3
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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A點并沿切線進入半圓軌道，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?。?br />（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 -
2．11H、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：361引用：5難度：0.6 -
3．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B點時速度為．當小球過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
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