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 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BE。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.能通过的狭缝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,粒子的荷质比越小

 

 【答案】ABC

解析:由加速电场可见粒子所受电场力向下,即粒子带正电,在速度选择器中,电场力水平向右,洛伦兹力水平向左,如图所示,因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确;经过速度选择器时满足,可知能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B,带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有,可见当v相同时,,所以可以用来区分同位素,且R越大,比荷就越大,D错误。

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?广东)如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(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

甲图是质谱仪的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中的A容器,使它受到电子束轰击,失去一个电子成为正一价的离子.离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计),加速后再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.离子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点(图中未画出),测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计,试求:

(1)该粒子的比荷(q/m)
(2)若偏转磁场为半径为
3
3
d
的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变.仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达照相底片上的H点,则磁感应强度
B′
B
的比值为多少?

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如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.速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.挡板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.粒子重力不计.下列表述正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如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下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列说法正确的是(  )
A、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B、能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
B
E
C、比荷(
q
m
)越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P
D、粒子从P点运动到胶片A1A2的时间为
2πm
qB0

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图是质谱仪的工作原理示意图.粒子源(在加速电场上方,未画出)产生的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(  )

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