试题)
14.（13分)某款智能手机内部振动马达的原理如题14图，手机在振动时，会给与两弹簧连接的质量块施加一个初速度，然后质量块压缩和拉伸轻质弹簧，使手机向某方向振动。手机中质量块的质量为0.02kg,除质量块外手机质量为0.18kg。若将手机放在水光滑的桌面上，某次振动时，质量块获得向左5/s的初速度。若开始时弹簧处于原长，质量块与手机间的摩擦力不计，g=10m/s2,求：(1)当弹性势能最大时，手机的速度及弹簧的弹性势能；(2)手机能获得的最大速度；(3)质量块开始向右运动瞬间，弹簧的弹性势能。mtn手机质量块题14图15.(18分)质谱仪是检测和分离同位素的仪器。如题15图，速度选择器的磁感应强度为B1,方向垂直纸面向里，电场强度为E。分离器中磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外。离子室内充有大量氦的同位素离子，经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点O行于极板进入，选择出的部分离子通过小孔O进入分离器的磁场中，在底片上形成3个有一定宽度分别对应He、He和He三种离子的感光区域。第一片感光区域的中心P到O'点的距离为山。忽略离子的重力及相互间作用力，不计小孔O的孔径。(1)求沿直线运动通过速度选择器，并打在感光区域中心P点离子的速度及比荷旦；h(2)以速度为=0士△v从0点射入的离子，其在速度选择器中的运动可视为速度为0的匀速直线运动和速度为△)的匀速圆周运动的合运动，感光板上要出现3个有一定宽度的感光区域，求该速度选择器极板的最小长度L;(3)在(2)的情况下，为能区分3种离子，求该速度选择器的极板间最大间距d。离子室加速电场分离器XB2d速度选择器题15图物理试卷第6页（共6页）
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