如圖是質(zhì)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(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E，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下方有磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場．下列說法正確的是（　   　 ）
A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里
B．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于B / E
C．比荷（q/m）越大的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P
D．粒子從P點運動到膠片A1A2的時間為2πm/qB0
C

試題分析：A、假設(shè)帶電粒子帶正電，在速度選擇器中受向右的電場力，根據(jù)二力平衡可知受向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則判定，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外；錯誤
B、由于，所以帶電粒子的速率；錯誤
C、根據(jù)可知，，所以比荷（q/m）越大的粒子半徑越小，打在膠片上的位置越靠近狹縫P；正確
D、粒子在磁場中做圓周運動的周期，所以粒子從P點運動到膠片的時間為；錯誤
故選C
點評：速度選擇器的電場和磁場的大小和方向關(guān)系是一定的，必須滿足電場力的洛倫茲力等大方向才行。質(zhì)譜儀是一種很好的分析同位素的儀器。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示是質(zhì)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(nèi)的相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．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．板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是（　　）
A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
B．加速電場的電壓越大，能通過狹縫P的帶電粒子的速率越大
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
B
E
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中的運動特點，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中。某型號的回旋加速器的工作原理如圖（甲）所示，圖（乙）為俯視圖�；匦铀倨鞯暮诵牟糠譃閮蓚�D形盒，分別為D1、D2。D形盒裝在真空容器里，整個裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強大磁場中，磁場可以認(rèn)為是勻強磁場，且與D形盒底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。D形盒的半徑為R，磁場的磁感應(yīng)強度為B。設(shè)質(zhì)子從粒子源A處進入加速電場的初速度不計。質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q。加速器接入一定頻率的高頻交變電源，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。
 
（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進人D2盒時的速度大小v1；
（2）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進人D2盒后運動的軌道半徑r1；
（3）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是（  ）
A．離子由加速器的中心附近進入加速器
B．離子由加速器的邊緣進入加速器
C．離子從磁場中獲得能量
D．離子從電場中獲得能量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是    (    )
A．在Ek—t圖中應(yīng)有t4一t3＝t3一t2=t2—t1
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn一tn-1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大
D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒。兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示。在保持勻強磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質(zhì)子()和氦核()加速，則下列說法中正確的是（  ）
A．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為l：2
B．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：l
C．加速質(zhì)子、氦核時交流電的周期之比為2：l
D．加速質(zhì)子、氦核時交流電的周期之比為l：2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有A、B、C、D四個離子，它們帶等量的同種電荷，質(zhì)量關(guān)系mA=mB<mC=mD，以不等的速度vA<vB=vC<vD進入速度選擇器后，只有兩種離子從速度選擇器中射出，進入B2磁場，由此可以判斷

A．離子應(yīng)帶負(fù)電
B．進入B2磁場的離子是C、D離子
C．到達(dá)b位置的是C離子
D．到達(dá)a位置的是C離子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好被電壓為U的電場加速，且電場可視為勻強電場，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出 。下列說法正確的是（     ） 
A．若加速電壓U越高,質(zhì)子的能量E將越大。
B．若D形盒半徑R越大，質(zhì)子的能量E將越大。
C．若加速電壓U越高,質(zhì)子在加速器中的運動時間將越長。
D．若加速電壓U越高,質(zhì)子在加速器中的運動時間將越短。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，d處固定有負(fù)點電荷Q，一個帶電質(zhì)點只在電場力作用下運動，射入此區(qū)域時的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個頂點，則有（　�。�
A．a(chǎn)、b、c三點處電勢高低關(guān)系是φa＝φc>φb
B．質(zhì)點由a到c，電勢能先增加后減小，在b點動能最小
C．質(zhì)點在a、b、c三點處的加速度大小之比為2∶1∶2
D．若將d處的點電荷改為＋Q，該帶電質(zhì)點的軌跡仍可能為曲線abc

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