质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速,然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动,最后到达记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。
(1)求该离子的荷质比.
(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1> m2),它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出),求P1、P2间的距离△x。
(3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场,求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计).
(1)求此区域内电场强度的大小和方向.
(2)若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离.
(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的1/2(不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小.
求:(1)木块的加速度大小.
(2) 若不改变拉力的方向,只改变拉力的大小,求出物体沿水平地面做匀加速直线运动,拉力大小与木块加速度的函数表达式.(设木块与地面间的最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力)
(3) 求上述条件下拉力的取值范围,并以拉力大小为纵坐标,以木块的加速度为横坐标,在坐标系作出它们的图象
(电子质量电子电量为
)
(1)线圈第一次下落过程中的最大速度
(2)第一次与水平面碰后上升到最高点的过程中通过线圈某一截面的电量
(3)线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热Q