质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、电荷量为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，并最终打至底片上的P点。设OP=x，则在下图中，能正确反映x与U之间的函数关系的是（ ）

试卷相关题目

• 1关于回旋加速器，下述说法中不正确是（    ）

  A.电场的作用是使带电粒子加速，动能增大

  B.电场和磁场交替使带电粒子加速

  C.磁场的作用是使带电粒子在磁场中回旋，获得多次被加速的机会

  D.D形盒的半径越大，射出的带电粒子获得的能量越多

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• 2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的周期性变化的电场，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，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）

  A.减小磁场的磁感应强度

  B.增大匀强电场间的加速电压

  C.增大D形金属盒的半径

  D.减小狭缝间的距离

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• 31930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（    ）

  A.回旋加速器只能用来加速正离子

  B.离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量

  C.离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半

  D.离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的2倍

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• 4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极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，如图所示．要增大带电粒子射出的动能，下列说法正确的是（    ）

  A.增大匀强电场间的加速电压，其他保持不变

  B.增大磁场的磁感应强度，其他保持不变

  C.减小狭缝间的距离，其他保持不变

  D.增大D形金属盒的半径，其他保持不变

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• 5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接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场（其频率为f），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面的匀强磁场中，如图6所示，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，匀强电场间的加速电压为U．则下列说法中正确的是（    ）

  A.增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子最终获得的动能将增大

  B.增大磁场的磁感应强度，被加速粒子最终获得的动能将增大

  C.被加速粒子最终速度大小不超2πfR

  D.增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子在加速器中运动的圈数将减少

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• 6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接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，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形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷电为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是（    ）

  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.减小D形金属盒的半径

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• 7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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• 8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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• 9一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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• 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q/m越大

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