2．质谱仪的原理如图2所示，虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，C、D处有一荧光屏．同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子，无初速度进入加速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在荧光屏C点，b离子恰好打在D点．离子重力不计．则( )
图2
A．a离子质量比b的大
B．a离子质量比b的小
C．a离子在磁场中的运动时间比b的长
D．a、b离子在磁场中的运动时间相等
答案 B
解析 设离子进入磁场的速度为v，在电场中qU＝mv2，在磁场中Bqv＝m，联立解得：r＝＝，由题图知，b离子在磁场中运动的轨道半径较大，a、b为同位素，电荷量相同，所以b离子的质量大于a离子的，所以A错误，B正确；在磁场运动的时间均为半个周期，即t＝＝，由于b离子的质量大于a离子的质量，故b离子在磁场中运动的时间较长，C、D错误．
3．如图3甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,3 W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R1＝9 Ω.输入端交变电压u随时间t变化的图象如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则( )
图3
A．电压u的瞬时表达式为u＝36sin πt(V)
B．电压表的示数为33 V
C．电流表的示数为1 A
D．定值电阻R2＝3 Ω
答案 B
解析 由题图乙知，交变电流的周期为0.02 s，ω＝＝100π rad/s，电压的瞬时值u＝36sin 100πt(V)，故A错误；灯泡正常发光，每个灯泡的电流为I＝＝ A，故副线圈的电流I2＝3I＝1 A，根据变流规律：＝，解得原线圈电流I1＝ A，所以C错误；电阻R1的电压UR1＝I1R1＝3 V，由题图乙知输入端电压的有效值为36 V，则变压器原线圈的电压U1＝36 V－3 V＝33 V，所以电压表的读数为33 V，故B正确；根据变压规律：＝，可得副线圈的电压U2＝11 V，电阻R2两端的电压为UR2＝U2－UL＝11 V－9 V＝2 V，故R2＝＝2 Ω，所以D错误．
