高考物理答题模板《质谱仪》试题预测(2017年最新版)(三)

时间:2017-08-05 16:49:39

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1、选择题  回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电两极相连的两个D形金属盒,两盒间狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在每次通过狭缝时都能得到加速,两D形盒处于垂直于盒底 面的匀强磁场中。如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子射出时的动能(电荷量为q、质量为m,不计重力),则下列方法中正确的是

[? ]
A.增大匀强电场间的加速电压U
B.适当增大狭缝间的距离d
C.增大磁场的磁感应强度B
D.增大D形金属盒的半径R


参考答案:CD


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒子初速度为零,经电压为U的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法正确的是
A.对于给定的加速电压 ,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小


参考答案:BD


本题解析:根据可知对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小,对于给定的带电粒子,加速电压U越大,m/q越小,粒子运动的周期越小,故应该选BD


本题难度:简单



3、选择题  回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,与高频交流电源相连接后,使粒子每次经过两盒间的狭缝时都能得到加速,如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是

A.仅减小磁场的磁感应强度
B.仅减小狭缝间的距离
C.仅增大高频交流电压
D.仅增大金属盒的半径


参考答案:D


本题解析:要使带电粒子从回旋加速器射出时的动能增大,及射出时的速度增大,粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力?,所以,可见要增大速度,需增大磁场的磁感应强度,增大金属盒的半径,D正确,ABC错误。


本题难度:一般



4、选择题  如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D型金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核(H)和氦核(He)。下列说法中正确的是


A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.它们在D形盒内运动的周期相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能


参考答案:AC


本题解析:回旋加速器加速带电粒子,由qvB=mv2/R可得带电粒子的最大速度v=qRB/m,由于氘核(H)和氦核(He)的比荷相等,其最大速度相等,选项A正确;最大动能Ek=mv2/2=不同,选项B错误;它们在D形盒内运动的周期T=2πm/qB,二者比荷相等,运动的周期相同,选项C正确;增大高频电源的频率,不能增大粒子的最大动能,选项D错误


本题难度:简单



5、选择题  如图是一个水平放置的玻璃圆环型小槽,槽内光滑,槽宽度和深度处处相同,现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它受绝缘棒打击后获得一初速υ0,与此同时,有一变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积。磁感应强度的大小跟时间成正比。其方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变,那么(? )

A.小球受到的向心力大小不变
B.小球受到的向心力大小不断增加
C.磁场力对小球做了功
D.小球受到的磁场力大小与时间成正比


参考答案:B


本题解析:根据麦克斯韦电磁场理论。可知磁感应强度随时间线性增大时,将产生稳定的感应电场;根据楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同;因小球带正电,故电场力对小球做正功,其速率随时间增大,向心力的大小随之增大,选项A错误,B正确。
带电小球所受的洛伦兹力F=qBυ,因为球速υ随时间逐渐增大,且B∝t。故选项D错误。
因洛伦兹力对运动电荷不做功。故选项C错误。
点评:本题考查了变化磁场产生电场,并在电场力作用下提供做圆周运动的向心力的知识。


本题难度:一般



Without learning. without eyes. 没有学识就是盲人.

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