如图所示，电源电动势E015V内阻r01Ω，电阻R

更新 2022-09-03
科目物理
题型计算题
难度较难
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如图所示，电源电动势 $E_{0} = 15 V$ 内阻 $r_{0} = 1 Ω$ ，电阻 $R_{1} = 30 Ω, R_{2} = 60 Ω$ 。间距 $d = 0.2 m$ 的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度 $B = 1 T$ 的匀强磁场。闭合开关 $S$ ，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度 $v = 0.1 m / s$ 沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为 $R_{1}$ ，忽略空气对小球的作用，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。

（1）当 $R_{1} = 29 Ω$ 时，电阻 $R_{2}$ 消耗的电功率是多大？
（2）若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为 $60 °$ ，则 $R_{X}$ 是多少？

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质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用。如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B₁，方向垂直纸面向外。一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B₂、方向垂直纸面向外的匀强磁场。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力。

求：（1）该束带电粒子的电性和速率？
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差?