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的动能为ΔE2,则
E22mgL…………………………………………………………………………(2分)
设滑块A和B碰撞后瞬间的总动能为EkAB,令N
EkAB…………………(1分)E1E2
解得:N75……………………………………………………………………………(1分)即滑块通过标号为15的白色轨道后,仍有动能Ek05ΔE1ΔE26×103J,因EkΔE1,故物块可通过第16号轨道而进入第17号轨道,进入第17号轨道时的动能Ek′Ek-ΔE12×103JΔE2,故将不能通过第17号轨道,即最终停在第17号轨道上。………………………………………………………………(1分)24.(20分)R1R21由题意可知,等势线A的半径R=2…………………………………………(1分)质量为m的离子在静电分析器中做匀速圆周运动,v2根据牛顿第二定律有qE=mR…………………………………………………………(2分)设质量为m的离子从狭缝S1进入静电分析器时的速度为v,1则其在加速电场中加速过程中,根据动能定理有qU=2mv2………………………(2分)4U解得:E=RR…………………………………………………………………………(1分)1212设质量为m′的离子经加速电场加速后,速度为v′,由动能定理可得qU=2m′v′2v′2质量为m′的离子在电场中做半径为R的匀速圆周运动,所需要的向心力F向=m′R解得:F向=qE…………………………………………………………………………(1分)即该离子所受电场力,恰好等于它若做匀速圆周运动的向心力,因此这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动。故质量为m′的离子能从狭缝S2射出,仍从狭缝P1进入磁场做匀速圆周运动。……………………………………………………(1分)设质量为m′的离子进入磁场做匀速圆周运动的半径为r′,O2P2d,若质量为m′的离子能从磁场下边界射出,则出射位置到O2距离为x须满足的条件为0x2d……………………………………………………………………………………(1分)质量为m的离子在磁分析器中做匀速圆周运动,v2根据牛顿第二定律有qvB=mr………………………………………………………(1分)1离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r=B2mUq,r∝m…………………(1分)由题意可知,质量为m的离子圆周运动的轨道半径r=d所以质量为m′的离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r′=m′mr=m′md………………………………………(1分)
m′
因mm′2m,故dr′2d。……………r
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