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高考物理试卷《质谱仪》高频考点巩固（2017年模拟版）(十)
 参考答案：C 本题解析： 本题难度：简单 2、选择题 1930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，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（ ） |
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，一个速度为v0的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，若B．E．v0均增加为原来的3倍，则（ ）
A．仍沿直线前进，飞出选择器
B．往上极板偏转
C．往下极板偏转
D．向纸外偏出
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝都得到加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，离子源置于盒的圆心附近，若离子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为Rmax，其运动轨迹如图所示，问：
（1）盒内有无电场？
（2）粒子在盒内做何种运动？
（3）粒子离开加速器时速度为多大，最大动能为多少？
参考答案：（1）加速器由D形盒盒间缝隙组成，盒间缝隙对粒子加速有有电场，D形盒起到让粒子旋转再次通过盒间缝隙进行加速，
? 要做匀速圆周运动，没有电场．? 则有电场只存在于两盒之间，而盒内无电场
? （2）粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，洛伦兹力始终与速度垂直，粒子做匀速圆周运动
? （3）粒子速度增加则半径增加，当轨道半径达到最大半径时速度最大
? ?由R=mvBq? 得Vmax=BqRmaxm
? 则其最大动能为：Ekmax=12mv2max=B2q2R2max2m
答：（1）盒内无电场．
?（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动
?（3）最大速度为Vmax=BqRmaxm，最大动能为：Ekmax=12mv2max=B2q2R2max2m
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 飞行时同质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比
| q m |
| q m |
参考答案：（1）①设离子带电量为q，质量为m，经电场加速后的速度为v，则
qU=12mv2…（1）
离子飞越真空管，AB做匀速直线运动，则
L=vt1…（2）
由（1）、（2）两式得离子荷质比
qm=L22Ut12…（3）
②离子在匀强电场区域BC中做往返运动，设加速度为a，则
qE=ma?…（4）
t2=Lv+2va=Lv+2mvqE?…（5）
由（1）、（4）、（5）式得离子荷质比
qm=12U（L+4UE）21t22…（6）
（2）两离子初速度分别为v、v′，则
t=Lv+2vqEm=Lv+2mvqE…（7）
t′=LV′+2V′qEm=Lv′+2mv′qE…（8）
△t=t-t′=（Lvv′-2mqE）（v′-v）…（9）
要使△t=0，则须（Lvv′-2mqE）=0…（10）
所以E=2mvv′qL…（11）
本题解析：
本题难度：一般
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