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高中物理知识点大全《质谱仪》高频试题预测（2017年最新版）(二)
参考答案：A 本题解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此，在Ek－t图中应有t4一t3＝t3一t2=t2—t1，选项A正确； 本题难度：一般 2、选择题 关于回旋加速器中电场和磁场的作用，下列说法正确的是（ ） 参考答案：CD 本题解析： 本题难度：简单 3、选择题 关于回旋加速器，下述说法中不正确是（ ） 参考答案：B 本题解析： 本题难度：简单 4、选择题 如图所示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，速度选择器内的相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．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．板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（ ? ） |
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 某种加速器的理想模型如图1所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压uab的变化图象如图2所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场．若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0后恰能再次从a?孔进入电场加速．现该粒子的质量增加了
| 1 100 |
参考答案：（1）质量为m0的粒子在磁场中作匀速圆周运动Bqv=mv2r，T0=2πrv
则T0=2πm0qB
当粒子的质量增加了1100m0，其周期增加△T=1100T0
根据题图2可知，粒子第一次的加速电压u1=U0
经过101T0100第二次加速，第2次加速电压u2，如图2
在三角形中，u2U0=T04-T0100T04=2425，
所以粒子第二次的加速电压u2=2425U0
粒子射出时的动能?Ek2=qu1+qu2
解得Ek2=4925qU0
（2）因为磁屏蔽管使粒子匀速运动至以下L处，出管后仍然做圆周运动，可到C点水平射出．磁屏蔽管的位置如图1所示．粒子运动的轨迹如图3．
（3）如图4（用Excel作图）设T0=100，U0=50，得到在四分之一周期内的电压随时间变化的图象
从图象可以看出，时间每改变△t=T0100（图象中为1），电压改变为225U0（图象中为4），
所以图象中电压分别为50，46，42，38，…10，6，2，共13个，
设某时刻t，u=U0时被加速，此时刻可表示为T02?N，
静止开始加速的时刻t1为t1=T02?N-n×101T0100，其中n=12，将n=12代入得t1=T02?N-1212T0100，
因为t1＜T02，在u＞0时，粒子被加速，则最多连续被加速的次数：N=T04△T，得N=25．
所以只能取N=25，解得t1=1925T0，由于电压的周期为T02，所以t=T02n+1925T0（n=0，1，2，3…）
故粒子由静止开始被加速的时刻t=(n2+1950)T0（n=0，1，2，…）
故加速时的电压分别2325U0，2125U0，1925U0…525U0，325U0，125U0，
加速电压做的总功，即动能的最大值，故粒子的最大动能?Ekm=2×(125+325+…2325)qU0+qU0
解得?Ekm=31325qU0．
本题解析：
本题难度：一般
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可知，
，最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关，与加速的次数和加速电压的大小无关，当轨道半径与D型盒半径相等时就不能继续加速，故选项C、D错。
，求最大速度，知道最大动能与D形盒的半径有关，与磁感应强度的大小有关．