质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子（不计重力），经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OP=x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是（    ）

试卷相关题目

• 1不计重力的负粒子能够在正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是（    ）

  A.若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过

  B.若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过

  C.若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子动能一定增大

  D.若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变

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• 21922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（    ）

  A.该束带电粒子带负电

  B.速度选择器的P1极板带正电

  C.在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

  D.在B2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比q/m越大

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• 3一个用于加速质子的回旋加速度，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒地面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是（ ）

  A.质子被加速后的最大速度随

  B.R的增大而增大B.若加速电压提高到4倍，其他条件不变，则粒子获得的最大速度就提高2倍

  C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

  D.质子每次经过D形盒间隙时都能得到加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小

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• 4关于回旋加速器的说法正确的是（    ）

  A.回旋加速器是用电场加速的

  B.回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的

  C.回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速的

  D.带电粒子在回旋加速器中不断被加速，故在其中做圆周运动一周所用时间越来越小

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• 5质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，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（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x，则（    ）

  A.若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小

  B.若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大

  C.只要x相同，对应的离子质量一定相同

  D.只要x相同，对应的离子电荷量一定相同

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• 6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E/B

  D.粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷q/m越大

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• 71930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，下列说法正确的是（    ）

  A.其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终能量E将增大

  B.其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终能量E将增大

  C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速

  D.要使质子每次通过电场时总是加速，则质子在磁场中运动的周期与电压变化的周期相等

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• 8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

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• 9如图所示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，速度选择器内的相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.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．板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（ ）

  A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

  B.加速电场的电压越大，能通过狭缝P的带电粒子的速率越大

  C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E

  D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越大

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• 101930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

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