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1、选择题 下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,粒子的荷质比越小
2、选择题 环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒子初速度为零,经电压为U的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法正确的是
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小
3、选择题 如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D型金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核(H)和氦核(He)。下列说法中正确的是
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.它们在D形盒内运动的周期相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
4、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( )
A.回旋加速器只能用来加速正离子
B.离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量
C.离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半
D.离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的2倍
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。