如右圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是
A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小
AC

試題分析：帶電粒子經(jīng)加速后進入速度選擇器，速度為粒子可通過選擇器，然后進入B0，打在S板的不同位置。
解：A、進入B0的粒子滿足，知道粒子電量后，便可求出m的質(zhì)量，所以質(zhì)譜儀可以用來分析同位素，故A正確；
B、由粒子在B0中的偏轉(zhuǎn)方向可知粒子帶正電，則受電場力向左，由左手定則可判斷磁場方向垂直直面向里，故B錯誤；
C、由qE=qvB，得，此時離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，故C正確；
D、，知R越小，荷質(zhì)比越大，故D錯誤；
故選：AC。
點評：質(zhì)譜儀工作原理應(yīng)采取分段分析的方法，即粒子加速階段，速度選擇階段，在磁場中運動階段．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在xOy坐標(biāo)系的Ⅰ、Ⅳ象限有垂直紙面向里的勻強磁場，在x軸上A點（L，0）同時以相同速率v沿不同方向發(fā)出a、b兩個相同帶電粒子（粒子重力不計），其中a沿平行+y方向發(fā)射，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，均先后到達y軸上的B點（0，
3
L），則兩個粒子到達B點的時間差為（　�。�
A．
3
πL
v
B．
4
3
πL
3v
C．
4πL
3v
D．
8πL
3v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如下圖。它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速．兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速，直到達到最大周半徑時通過特殊裝置被引出。現(xiàn)要增大粒子射出時的動能，則下列說法正確的是（   ）
A．增大電場的加速電壓
B．增大磁場的磁感應(yīng)強度
C．減小狹縫間的距離
D．增大D形盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

右圖甲是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個D型金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中（磁感應(yīng)強度大小恒定），并分別與高頻電相連。加速時某帶電粒子的動能EK隨時間t變化規(guī)律如下圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是(    )
A．高頻電的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1
B．在EK-t圖象中t4-t3＝t3-t2＝t2-t1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大
D．不同粒子獲得的最大動能都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是
A．該束帶電粒子帶正電
B．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB1
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，粒子的比荷越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域I和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束在區(qū)域I中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說明這些正子具有相同的    (   )
A．速度B．質(zhì)量
C．電荷D．比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

(6分)如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖。半徑為的兩個中空D形盒，處于垂直于盒面向里、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中。兩D形盒左端狹縫處放置一場強恒定的加速電場。帶電粒子從處以速度沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，接著又從處進入、板間，如此反復(fù)，最后從D形盒右側(cè)的邊緣飛出。對于這種改進后的回旋加速器，帶電粒子每運動一周被加速     次。若被加速的帶電粒子的電荷量為，質(zhì)量為，則粒子的最大速度的表達式為      。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)如圖14所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出，求：

(1)加速器中勻強磁場B的方向和大��；
(2)設(shè)兩D形盒間距為d，其間電壓為U，電場視為勻強電場，質(zhì)子每次經(jīng)電
場加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周數(shù)；
(3)加速到上述能量所需時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如右上圖，在xOy平面第一象限整個區(qū)域分布一勻強電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內(nèi)存在一有界勻強磁場，左邊界為y軸，右邊界為的直線，磁場方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射人勻強電場，在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成450角進入勻強磁場．已知OQ=l，不計粒子重力．求：
（１）粒子到達Q點的速度vQ為多大？
（２）P點的縱坐標(biāo)是多少？
（３）若該粒子在磁場中運動時剛好不會穿過ｙ軸，求磁感應(yīng)強度B的大小．

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同步練習(xí)冊答案