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如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;MO为胶片。由粒子源发出的不同带电粒子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出时的初速度不计,不计粒子所受重力。下列说法中正确的是

A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等
B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等
C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等
D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越大

C

解析试题分析:对粒子加速过程有:,粒子经过圆形通道后从S射出后,速度不变,与v相同,可见比荷不同,速度就不同,A错误;粒子的动能取决于电量,电量不同动能不同,B错误;打到胶片上的位置取决于半径,可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关,由前面分析之,比荷相同,速度相同,C正确;由r的表达式知,打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越小,D错误。
考点:带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号。信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB=H和CD=h。船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号,接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲,前者是直接到达的信号,后者是经海平面反射后再到达的信号,两个脉冲信号到达的时间间隔为△t,电磁波的传播速度为c,求船上天线发出此信号时海轮与海岸的距离L。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列说法的不正确是(   )

A.电子秤所使用的测力装置是力传感器
B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断
C.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
D.霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了(     )

A.温度传感器 B.红外线传感器 C.生物传感器 D.压力传感器

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(7分)如图所示,当光敏电阻RG受到光照时,阻值______,非门输入端A出现_____电平,输出端Y出现______电平(填“高”或“低”),发光二极管LED反向截止,_____发光(填“能”或“不能”),当把光遮住时,RG阻值增大,输入端A出现____电平,Y端是_____电平(填“高”或“低”),二极管正向导通____发光(填“能”或“不能”,)达到路灯白天不亮晚上亮的目的。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,d处固定有负点电荷Q,一个带电质点只在电场力作用下运动,射入此区域时的轨迹为图中曲线abc,a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点,则有(  )

A.a、b、c三点处电势高低关系是φa=φcb
B.质点由a到c,电势能先增加后减小,在b点动能最小
C.质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为2∶1∶2
D.若将d处的点电荷改为+Q,该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)静止于A处的离子,经加速电压U加速后沿图中虚线圆弧通过静电分析器,并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场.静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,方向如图所示;已知虚线圆弧的半径为R,离子质量为例、电荷量为磁场方向垂直纸面向里;离子重力不计.
(1)求静电分析器通道内虚线所在位置处的电场强度;
(2)若离子最终能打在QF上,求磁感应强度B的取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图,水平地面上方有绝缘弹性竖直档板,板高h=9m,与板等高处有一水平放置的篮筐,筐口的中心离挡板s=3m.板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1T;质量、电量、视为质点的带电小球从挡板最下端,以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动,若与档板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中(不考虑与地面碰撞后反弹入筐情况),,求:

(1)电场强度的大小与方向;
(2)小球从出发到落入筐中的运动时间的可能取值。(计算结果可以用分数和保留π值表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是(   )

A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈
B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈
C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小
D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小

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