質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置，在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用。如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理簡(jiǎn)圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)重力。

求：（1）該束帶電粒子的電性和速率？
（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?
（1）正電    （2）

試題分析：(1）左手定則判定粒子帶正電
粒子經(jīng)過(guò)速度選擇器時(shí)，由，
得 (1分)
（2）粒子在磁場(chǎng)B2中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，，
，
由幾何關(guān)系，
可求(1分)
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道從速度選擇器進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，速度相同．以及知道在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的半徑與電荷的比荷有關(guān)，同位素，電量相同，質(zhì)量不同，偏轉(zhuǎn)的半徑就不同．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示的平行板器件中．電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同．利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來(lái)，所以叫做速度選擇器．若正離子（不計(jì)重力）以水平速度v=
E
B
射入速度選擇器，則（　�。�
A．正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過(guò)速度選擇器
B．正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過(guò)速度選擇器
C．僅改變離子的電性，負(fù)離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過(guò)速度選擇器
D．僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過(guò)速度選擇器

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

關(guān)于回旋加速器，下述說(shuō)法中不正確是
A．電場(chǎng)的作用是使帶電粒子加速，動(dòng)能增大
B．電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替使帶電粒子加速
C．磁場(chǎng)的作用是使帶電粒子在磁場(chǎng)中回旋，獲得多次被加速的機(jī)會(huì)
D．D形盒的半徑越大，射出的帶電粒子獲得的能量越多

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，用回旋加速器來(lái)加速帶電粒子，以下說(shuō)法正確的是
A．圖中加速器出口射出的是帶正電粒子
B．D形盒的狹縫間所加的電壓必是交變電壓
C．強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子做功，使其動(dòng)能增大
D．粒子在加速器中的半徑越大，周期越長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示是用電子射線管演示帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖中虛線是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，那么下列關(guān)于此裝置的說(shuō)法正確的是：
A．A端接的是高壓直流電源的正極 B．A端接的是高壓直流電源的負(fù)極
C．C端是蹄形磁鐵的N極 D．C端是蹄形磁鐵的S極

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)．設(shè)P到S1的距離為x，則
A．若離子束是同位素，則x越大對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量越小
B．若離子束是同位素，則x越大對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量越大
C．只要x相同，對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量一定相同
D．x相同，對(duì)應(yīng)的離子的比荷可能不相等

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

 一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過(guò)S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上

（1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率。
（2）求粒子照相底片D點(diǎn)到S3的距離

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，回旋加速器的半徑為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻電場(chǎng)的電壓為U，S0為粒子源，S’為引出口．若被加速的粒子質(zhì)量為m,電荷量為q，設(shè)帶電粒子質(zhì)量不變，且不考慮粒子從粒子源射出時(shí)的能量．問(wèn)：
（1）外加電場(chǎng)的變化周期為多少？
（2）粒子從加速器中射出時(shí)的能量為多少？
（3）粒子以加速器中被加速的時(shí)間共為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點(diǎn)坐標(biāo)（－l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點(diǎn)，以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場(chǎng)，并從y軸上A點(diǎn)（0，0.5l）射出電場(chǎng)，射出時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)人磁場(chǎng)并從圓形有界磁場(chǎng)邊界上Q點(diǎn)（l/6，－l）射出，速度沿x軸負(fù)方向。不計(jì)電子重力。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��？
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��？電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t是多少？
（3）圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S是多大？

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