图15-16

(1)为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪,加速电场的电压U应为多大?(离子的重力不计)

(2)离子由P点进入磁分析仪后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q,则该群离子有什么共同点?

图15-16为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成.若静电分析仪通道的半径为R,均匀辐向电场的场强为E,方向如图所示;磁分析仪中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,问:

图15-16

(1)为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪,加速电场的电压U应为多大?(离子的重力不计)

(2)离子由P点进入磁分析仪后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q,则该群离子有什么共同点?

(15分) 2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展开第四日角逐。在男子双人十米台决赛中，中国组合林跃/火亮优势明显，最终以总分482.46分成功折桂，帮助中国队夺得第五枚金牌。如图16甲是林跃/火亮在跳台上腾空而起的英姿。中国组合林跃/火亮站在距水面10m高的跳台跳板上的最边缘端，他们的重心离跳板板面的高度大约为1m，当他们腾空跃起后其重心离跳板板面最大高度为2m，下降到手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图16乙所示，这时他们的重心离水面大约为1m。(g取10m/s²,保留三位有效数字)

(1)请问运动员在空中是依靠什么力来完成各种难度较大动作的?这些力相互作用力对运动员的整体运动过程有影响吗?为什么?请试探究性回答；

(2)不计空气阻力，试估算从跃起到手触及水面的过程中运动员完成一系列动作可利用的时间多长；

(3)忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水后，运动员的重心能下沉到离水面约2.2m处，试估算水对运动员的平均阻力约是运动员自身重力的几倍。

(16分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板

间的距离d＝40 cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝   

15 Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以

初速度v₀＝4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10^－2C，

质量为m＝2×10^－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，

小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10 m/s²)

(15分)如图16甲所示，水平传送带的长度L＝6 m，皮带轮以速度v顺时针匀速转动，现在一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以水平速度v₀从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为x，保持物块的初速度v₀不变，多次改变皮带轮的速度v依次测量水平位移x，得到如图16乙所示的x－v图象．

(1)当0＜v≤1 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？当v≥7 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？
(2)物块的初速度v₀多大？