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如右圖是質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.速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為BE.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的質量,所以質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,荷質比越大,故D錯誤;
故選:AC。
點評:質譜儀工作原理應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.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在xOy坐標系的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方向發射,經磁場偏轉后,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被加速,直到達到最大周半徑時通過特殊裝置被引出,F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譜儀后的運動軌跡如圖所示,則下列相關說法中正確的是
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域I和勻強磁場區域Ⅱ,如果這束正離子束在區域I中不偏轉,進入區域Ⅱ后偏轉半徑又相同,則說明這些正子具有相同的    (   )
A.速度B.質量
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,最后從D形盒右側的邊緣飛出。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,用來加速質量為m、電荷量為q的質子,使質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)設兩D形盒間距為d,其間電壓為U,電場視為勻強電場,質子每次經電
場加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周數;
(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域分布一勻強電場,電場方向平行y軸向下.在第四象限內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,求磁感應強度B的大。

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