高中物理知识点复习《质谱仪》考点巩固（2019年最新版）(八) 2019-06-23 21:26:34 【大 中 小】 1、选择题  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．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带正电 C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1 D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越小 参考答案：BC 本题解析： 本题难度：简单 2、选择题  1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个D形盒D1、D2构成，它们之间留有窄缝，在窄缝间有电势差，形成电场，离子在此窄缝中被加速，进入磁场后做匀速圆周运动，回到窄缝时电场方向变换离子又被加速，依次循环....。下列说法正确的是 A．离子在加速器D形盒D1中运动的周期比在D2中的大 B．在两个D形盒D1、D2之间加有周期性变化的电场 C．离子从电场中获得能量 D．离子从磁场中获得能量

参考答案：BC

本题解析：在加速器D形盒中两个区域磁场强度相同，粒子在D1中运动的周期与D2中的周期相同（），故A错误；在两个D形盒D1、D2之间加有周期性变化的电场，使粒子可以在电场力的作用下不断加速，故BC正确；粒子在磁场中所受洛伦兹力始终与粒子运动方向垂直，洛伦兹力不做功，故D错误。
考点：本题考查了回旋加速器的原理

本题难度：一般

3、选择题  如图是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速υ0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积。磁感应强度的大小跟时间成正比。其方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，那么(? )

A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．磁场力对小球做了功
D．小球受到的磁场力大小与时间成正比

参考答案：B

本题解析：根据麦克斯韦电磁场理论。可知磁感应强度随时间线性增大时，将产生稳定的感应电场;根据楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同;因小球带正电，故电场力对小球做正功，其速率随时间增大，向心力的大小随之增大，选项A错误，B正确。
带电小球所受的洛伦兹力F=qBυ，因为球速υ随时间逐渐增大，且B∝t。故选项D错误。
因洛伦兹力对运动电荷不做功。故选项C错误。
点评：本题考查了变化磁场产生电场，并在电场力作用下提供做圆周运动的向心力的知识。

本题难度：一般

4、简答题  如图回旋加速器的D形盒半径为R，用来加速质量为m，带电量为q的质子，使质子由静止加速到具有能量为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形盒间的距离为d，其间电压为U，则加速到上述能量所需回旋周数是多少？
（3）加速到上述能量所需时间（不计通过缝隙的时间）．
?

参考答案：（1）（2）（3）

本题解析：（1）由圆周运动规律知：qvB=mv2/R，　　　 ①
又质子具有的能量E=　　　　　　　　 　　　　 ②
联立①、②得B=　　　　　　　 　　　　 　　　　 ③
据左手定则知，B的方向垂直于纸画向呈，
（2）质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次，
所以　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④
（3）因为质子运动线速度　　　　　 　　　　 ⑤
联立①、⑤得周期T=　　　　　　　　　　　　　 ⑥
可见周期与半径r及速度v都无关
故加速总时间t=nT。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑦
联立④、⑤、⑥、⑦解得t=

本题难度：一般

5、计算题  质谱仪是用来测定带电粒子质量的一种装置，如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外，一束电荷电量相同质量不同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为△x，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：
（1）粒子进入磁场B2时的速度v的大小；
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m。

参考答案：解：（1）两极板间电场强度 ①
粒子在电容器中做直线运动，故 ②
解得?③
（2）带电粒子在匀强磁场B2中做匀速圆周运动，则?④
打在a处的粒子的轨道半径?⑤
打在b处的粒子的轨道半径?⑥
又△x=2R1－2R2 ⑦
联立③⑤⑥⑦得△m=m1－m2=

本题解析：

本题难度：一般

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