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質譜儀是用來測定帶電粒子質量和分析同位素的重要裝置，在科學研究中具有重要應用。如圖所示是質譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強磁場的磁感應強度為B1，方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線穿過電容器后進入另一磁感應強度為B2、方向垂直紙面向外的勻強磁場。結果分別打在感光片上的a、b兩點，設a、b兩點之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計重力。

求：（1）該束帶電粒子的電性和速率？
（2）打在a、b兩點的粒子的質量之差?
（1）正電    （2）

試題分析：(1）左手定則判定粒子帶正電
粒子經過速度選擇器時，由，
得 (1分)
（2）粒子在磁場B2中做勻速圓周運動，，
，
由幾何關系，
可求(1分)
點評：解決本題的關鍵知道從速度選擇器進入偏轉磁場，速度相同．以及知道在偏轉磁場中的半徑與電荷的比荷有關，同位素，電量相同，質量不同，偏轉的半徑就不同．
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

如圖所示的平行板器件中．電場強度E和磁感應強度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉的情況不同．利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．若正離子（不計重力）以水平速度v=
E
B
射入速度選擇器，則（　�。�
A．正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
B．正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
C．僅改變離子的電性，負離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器
D．僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于回旋加速器，下述說法中不正確是
A．電場的作用是使帶電粒子加速，動能增大
B．電場和磁場交替使帶電粒子加速
C．磁場的作用是使帶電粒子在磁場中回旋，獲得多次被加速的機會
D．D形盒的半徑越大，射出的帶電粒子獲得的能量越多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，用回旋加速器來加速帶電粒子，以下說法正確的是
A．圖中加速器出口射出的是帶正電粒子
B．D形盒的狹縫間所加的電壓必是交變電壓
C．強磁場對帶電粒子做功，使其動能增大
D．粒子在加速器中的半徑越大，周期越長

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是用電子射線管演示帶電粒子在磁場中受洛侖茲力的實驗裝置圖，圖中虛線是帶電粒子的運動軌跡，那么下列關于此裝置的說法正確的是：
A．A端接的是高壓直流電源的正極 B．A端接的是高壓直流電源的負極
C．C端是蹄形磁鐵的N極 D．C端是蹄形磁鐵的S極

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質譜儀是一種測定帶電粒子質量或分析同位素的重要設備，它的構造原理如圖示．離子源S產生的各種不同正離子束（速度可視為零），經MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉半周后到達照相底片上的P點．設P到S1的距離為x，則
A．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越小
B．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越大
C．只要x相同，對應的離子質量一定相同
D．x相同，對應的離子的比荷可能不相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

 一個質量為m、電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上

（1）求粒子進入磁場時的速率。
（2）求粒子照相底片D點到S3的距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）如圖所示，回旋加速器的半徑為R，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻電場的電壓為U，S0為粒子源，S’為引出口．若被加速的粒子質量為m,電荷量為q，設帶電粒子質量不變，且不考慮粒子從粒子源射出時的能量．問：
（1）外加電場的變化周期為多少？
（2）粒子從加速器中射出時的能量為多少？
（3）粒子以加速器中被加速的時間共為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖，在直角坐標系xOy平面內，虛線MN平行于y軸，N點坐標（－l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場（圖中未畫出）�，F有一質量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點，以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場，并從y軸上A點（0，0.5l）射出電場，射出時速度方向與y軸負方向成30°角，此后，電子做勻速直線運動，進人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點（l/6，－l）射出，速度沿x軸負方向。不計電子重力。求：

（1）勻強電場的電場強度E的大小？
（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小？電子在磁場中運動的時間t是多少？
（3）圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大？

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