时间:2020-08-15 22:52:15
1、选择题 如图是质谱仪工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（ ）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．速度选择器只能一种电性，且速度等于
的粒子
D．带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大
参考答案：AB
本题解析：通过速度选择器的粒子速度相等，不同比荷的粒子在磁场中半径不同，所以，质谱仪是分析同位素的重要工具，A正确；由图知速度选择器中由水平向右的匀强电场，粒子在速度选择器中所受洛伦兹力与电场力方向相反，由左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，B正确；只要粒子的速度满足
,带电粒子就能通过速度选择器沿直线进入狭缝P，与粒子带电荷的正负无关；C错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
则
,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，r越小，粒子的比荷越大，D错误。故选AB。
考点：质谱仪的原理
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，一束粒子从左到右射入匀强磁场B1和匀强电场E共存的区域，发现有些粒子没有偏转，若将这些粒子引入另一匀强磁场B2中发现它们又分成几束，粒子束再次分开的原因一定是它们的（ ）
A．质量不同
B．电量不同
C．速度不同
D．电量与质量的比不同
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
3、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
4、选择题 图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t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，则下列判断正确的是（ ）
A．在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
B．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
C．高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
D．D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大
参考答案：AD
本题解析：因为带电粒子在磁场中运动的周期与速度无关，故在D型盒中的运动时间是相同的，即在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1，选项A正确；高频电源的变化周期应该等于在每个D型盒中运动时间的2倍，即2（tn-tn-1），选项C错误；根据
，
，故粒子得到的最大动能取决于D型盒的半径，D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大，选项D正确，C错误；故选AD.
考点：回旋加速器.
本题难度：一般
5、选择题 图甲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，并分别与高频电源两极相连．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，则下列说法正确的是（ ? ）
A．在Ek-t图中应有（t2-t1）>（t3-t2）>...>（tn-tn-1）
B．高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1．
C．要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径
D．在磁感应强度B、“D”形盒半径R、粒子的电荷量q及其质量m不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般