时间:2017-07-27 11:46:49
1、选择题 如图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场B′，最终打在A1A2上．下列表述正确的是
A．粒子带负电
B．所有打在A1A2上的粒子，在磁场B′中运动时间都相同
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷
越大
参考答案：CD
本题解析：
在磁场B′中由左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；所有在A1A2上的粒子，在磁场B′中的运动时间
，粒子的
不同，时间t就不同，选项B错误；粒子在速度选择器中有
，则
，选项C正确；粒子打在A1A2上的位置越靠近P，半径
越小，则比荷越大，选项D正确．
本题难度：一般
2、选择题 关于回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
A．离子从磁场中获得能量
B．离子由加速器的中心附近进入加速器
C．增大加速器的加速电压，则粒子离开加速器时的动能将变大
D．将D形盒的半径加倍，离子获得的动能将增加为4倍
参考答案：BD
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲=m乙＜m丙=m丁，V甲＜V乙=V丙＜V丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是（ ）∴
A．甲、乙、丙、丁
B．甲、丁、乙、丙
C．丁、乙、丙、甲
D．甲、丁、丙、乙
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示为一种质谱仪示意图，位于A处电荷量为q、质量为m的离子（重力不计），从静止开始经加速电场加速后沿图中虚线做匀速圆周运动通过静电分析器，再由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点。已知静电分析器通道的半径为R，均匀辐射电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁 场，磁感应强度为B。求：
(1)离子在静电分析器中做匀速圆周运动的速度大小；
(2)加速电场的电压U；
(3)P，Q两点间的距离。
参考答案：解：(1)离子在辐向电场中做匀速圆周运动，有 
，所以
(2)离子在加速电场中加速，根据动能定理有
，所以
(3)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
（或
所以
本题解析：
本题难度：困难
5、计算题 （18分）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为Ek，由A孔射出，求：
（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小；
（2）加速器中交变电场的周期；
（3）设两D形盒间的加速电压为U，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间（不计在电场中的加速时间）。
参考答案：（1）方向垂直纸面向里，
（2）
(3) 
本题解析：（1）由图知质子在D形盒内逆时针转动，根据左手定则，可判断磁场方向垂直纸面向里；当质子离开加速器时
，
，联立可得；
（2）质子在加速器内要实验回旋加速，要求盒间电场变化的周期与质子做圆周运动的周期相同，即
，结合，可得；
(3)质子加速一次
，所以加速的次数
，所以运动的时间
。
本题难度：一般