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喜讯：2011年高考四川卷命中第25题20分（理综）2011-7-8 16:49:00　阅读 次 参与讨论()马上投稿

25.（20分）

如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m，距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=5×10^-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s²

（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性；

    （2）求由XY边界离开台面的微粒的质量范围；

（3）若微粒质量m_o=1×10^-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度。

25．（甘肃省武威六中2011届高三第五次诊断考试）（18分）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析．飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成，探测器可以在轨道上移动（如图中箭头所示）以捕获和观察带电粒子．整个装置处于真空状态。加速电场和偏转电场电压可以调节，只要测量出带电粒子的飞行时间，即可以测量出其比荷．

如图所示，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的离子，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。已知加速电场a、b板间距为d，偏转电场极板M、N的长度为，宽度为。不计离子重力及进入a板时的初速度．

（1）设离子带电粒子比荷为k（k=q/m），如a、b间的加速电压为，试求离子进入偏转电场时的初速度；

（2）当a、b间的电压为时，在M、N间加上适当的电压，离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t．请推导出离子k比荷的表达式；

（3）在某次测量中探测器始终无法观察到离子，分析原因是离子偏转量过大，打到极板上，请说明如何调节才能观察到离子？