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    如右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．速度选择器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，粒子的比荷越小
    AC

    试题分析：带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为粒子可通过选择器，然后进入B0，打在S板的不同位置。
    解：A、进入B0的粒子满足，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；
    B、由粒子在B0中的偏转方向可知粒子带正电，则受电场力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向里，故B错误；
    C、由qE=qvB，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；
    D、，知R越小，荷质比越大，故D错误；
    故选：AC。
    点评：质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在xOy坐标系的Ⅰ、Ⅳ象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上A点（L，0）同时以相同速率v沿不同方向发出a、b两个相同带电粒子（粒子重力不计），其中a沿平行+y方向发射，经磁场偏转后，均先后到达y轴上的B点（0，
    		3
    L），则两个粒子到达B点的时间差为（　　）
    A．
    		3
    πL
    v
    		B．
    4
    		3
    πL
    3v
    		C．
    4πL
    3v
    		D．
    8πL
    3v

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如下图。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出。现要增大粒子射出时的动能，则下列说法正确的是（   ）
    A．增大电场的加速电压
    B．增大磁场的磁感应强度
    C．减小狭缝间的距离
    D．增大D形盒的半径

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    右图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是(    )
    A．高频电的变化周期应该等于tn-tn-1
    B．在EK-t图象中t4-t3＝t3-t2＝t2-t1
    C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
    D．不同粒子获得的最大动能都相等

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    速度相同的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．该束带电粒子带正电
    B．速度选择器的P1极板带负电
    C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1
    D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域I和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域I中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正子具有相同的    (   )
    A．速度B．质量
    C．电荷D．比荷

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    (6分)如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从处进入、板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速     次。若被加速的带电粒子的电荷量为，质量为，则粒子的最大速度的表达式为      。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (12分)如图14所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，求：

    (1)加速器中匀强磁场B的方向和大小；
    (2)设两D形盒间距为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电
    场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数；
    (3)加速到上述能量所需时间．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如右上图，在xOy平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线，磁场方向垂直纸面向外．一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射人匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成450角进入匀强磁场．已知OQ=l，不计粒子重力．求：
    （１）粒子到达Q点的速度vQ为多大？
    （２）P点的纵坐标是多少？
    （３）若该粒子在磁场中运动时刚好不会穿过ｙ轴，求磁感应强度B的大小．

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