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百校联盟 2024届高考模拟信息金卷(四)4数学试卷答案

14.(11分)2023年6月9日在杭州举行中国质谱学术大会。某种带有速度选择器的质谱仪如图所示,一个带正电的粒子从狭缝S1进入速度选择器做直线运动,经狭缝S2后垂直MN进入偏转磁场,最后打在荧光屏上的H点。已知速度选择器P1、P2两板间的电压为U,间距为d,板间磁场的磁感应强度大小为B1,,方向垂直纸面向外;偏转磁场的磁感应强度大小为B2,,方向垂直纸面向外。已知S2、H两点间的距离为,粒子重力忽略不计,求(1)带电粒子离开速度选择器时的速度大小v;(2)带电粒子的比荷qm。

(3)在满足小车质量M远大于砂和砂桶质量m的条件下进行实验,根据实验得到的多组数据,即砂和砂桶的质量m和小车对应的加速度a,画出的图像如图乙所示,重力加速度大小为g,则图中b表示的物理量为示器时,图像斜率为。