飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。(1)当a、b间的电压为U1,在M、N间加上适当的电压U2,使离子到达探测器。求离子到达探测器的全部飞行时间。(2)为保证离子不打在极板上,试求U2与U1的关系。
如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的电阻R,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0.2Kg、电阻r=0.2Ω的金属金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数为=0.5,现用一恒力F=3N的力使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨接触良好且垂直),经过一段时间棒获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g=10m/s2)问: (1)棒ab达到的稳定速度是多大? (2)从开始到速度稳定时,电阻R产生的热量是多少?
均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时, (1)求线框中产生的感应电动势大小; (2)求cd两点间的电势差大小; (3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,水平放置的框架宽度L=0.4m,框架电阻不计。金属棒电阻R=0.8Ω,定值电阻R1=2Ω, R2=3Ω,当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时, (1)金属棒ab两端的电压 (2)电阻R1的热功率
在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示,已知电容C="30" μF,回路的长和宽分别为="5" cm,="8" cm,磁感应强度随时间均匀增加,磁场变化率为5×10-2 T/s. (1)电容器上下两极板中哪个板带正电 (2)电容器的带电量q.
用轻弹簧竖直悬挂一质量未知的铁块,静止时弹簧伸长量为L,现将铁块置于倾斜木板上,用该弹簧沿木板向上匀速拉动铁块,此时弹簧的伸长量仍为 L ,已知木板与水平方向的夹角 θ=30°,则可测出铁块与木板间的动摩擦因数为多大?