时间:2019-06-28 05:51:33
1、选择题 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(初速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（?）
A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
C．只要x相同，则离子的荷质比一定相同
D．只要x相同，则离子质量一定相同
参考答案：BC
本题解析：根据动能定理求出粒子进入磁场的速度，根据牛顿第二定律求出轨道半径，从而得知x与什么因素有关。
AB、离子束经加速电场加速据动能定理有：
得
；
粒子垂直进入匀强磁场后，据牛顿第二定律有
得：
；则若粒子束是同位素，x越大对应的离子质量越大；只要x相同，则离子的荷质比一定相同；故BC正确
故选BC
点评：中等难度。本题关键是由动能定理和牛顿第二定律得出x与粒子比荷的关系。
本题难度：一般
2、选择题 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（ ）
A．回旋加速器只能用来加速正离子
B．离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量
C．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半
D．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的2倍
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图．半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中．两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场．带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P0处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出．对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速______次．若被加速的带电粒子的电荷量为q，质量为m，则粒子的最大速度vm=______．
参考答案：由题意可知，带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次．电场的方向没有改变，则在AC间加速．
当粒子从D形盒中出来半径为R时，速度最大，
根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：R=mvqB得，vm=qBRm，
故答案为：1，qBRm
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．粒子重力不计．下列表述正确的是（ ? ）
A．质谱仪是测粒子电量的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器．如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能EK随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（ ? ）
A．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
B．若增大磁感应强度，为保证该粒子每次进人电场均被加速，应增大高频电源交流电的频率
C．不同粒子在两D型盒中运动时间可能不相同
D．不同粒子获得的最大动能都相同
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般