如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（    ）

试卷相关题目

• 1关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有（    ）

  A.电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转

  B.电场和磁场同时用来加速带电粒子

  C.在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能越大

  D.同一带电粒子获得的最大动能只与交流电源的电压大小有关，而与交流电源的频率无关

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• 2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，b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（    ）

  A.离子从磁场中获得能量

  B.离子从电场中获得能量

  C.带电粒子的运动周期是变化的

  D.增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加

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• 3如图所示，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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒半径为R．．用该回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电周期为T．（粒子通过狭缝的时间忽略不计）则（    ）

  A.质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为T

  B.质子被加速后的最大速度可能超过

  C.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

  D.不改变B和T，该回旋加速器也能用于加速α粒子

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• 4如图所示，回旋加速器的两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，加速电压为U，若要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中哪些可行（    ）

  A.增大匀强电场间的加速电压

  B.减小狭缝间的距离

  C.增大磁场的磁感应强度

  D.增大D形金属盒的半径

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• 5回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（    ）

  A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大

  B.若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

  C.若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

  D.质子第n次被加速前后的轨道半径之比为

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• 6如图所示为阿尔法磁谱仪的内部结构示意图，它曾由航天飞机携带升空，安装在阿尔法空间站中，用来探测宇宙射线．现假设一束由两种不同粒子组成的宇宙射线，恰好沿直线OO′通过正交的电场和磁场区域后进入匀强磁场B2，形成两条径迹，则下列说法中正确的（    ）

  A.粒子1进入磁场B2的速度小于粒子2的速度

  B.粒子1进入磁场B2的速度等于粒子2的速度

  C.粒子1的比荷大于粒子2的比荷

  D.粒子1的比荷小于粒子2的比荷

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• 7如图是回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，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（q1、m1）和氦核（q2、m2）．已知q2=2q1，m2=2m1，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.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能

  D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

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• 8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

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• 9如图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．平板S下方有强度为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.速度选择中的磁场方向垂直纸面向外

  C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

  D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

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• 101922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，荷质比越小

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