质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图.现利用这种质谱议对氢元素进行测量.氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S,无初速

质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图.现利用这种质谱议对氢元素进行测量.氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S,无初速

题型:西城区模拟难度:来源:
质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图.现利用这种质谱议对氢元素进行测量.氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S,无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条”质谱线”.关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序,和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序,下列判断正确的是(  )
答案
举一反三
A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕
C.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕
D.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕
回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,关于回旋加速器的下列说法正确的是(  )
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A.狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功,因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关
C.带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
D.用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率
不计重力的负粒子能够在正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过.设产生匀强电场的两极板间电压为U,距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,粒子带电荷量为q,进入速度为v,以下说法正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.若同时增大U和B,其他条件不变,则粒子一定能够直线穿过
B.若同时减小d和增大v,其他条件不变,则粒子可能直线穿过
C.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子动能一定增大
D.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子的动能有可能不变
1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其核心部分如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,下列说法正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.其它条件不变时,增大D形盒半径R,质子的最终能量E将增大
B.其它条件不变时,只增大加速电压U,质子的最终能量E将增大
C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
D.要使质子每次通过电场时总是加速,则质子在磁场中运动的周期与电压变化的周期相等
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力.下列说法正确的是(  )
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A.极板M比极板N电势高
B.加速电场的电压U=ER
C.直径PQ=2B
D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷
回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是(  )
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A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子