如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域I和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域I中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正子具有相同的    (

如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域I和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域I中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正子具有相同的    (

题型:不详难度:来源:
如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域I和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域I中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正子具有相同的    (   )
A.速度B.质量
C.电荷D.比荷

答案
AD
解析

试题分析:正交电场磁场区域I是一个速度选择器,当时,正离子束在区域I中不偏转,此时,这些正离子具有相同的速度;匀强磁场区域Ⅱ是一个质谱仪,当离子以相同的速度进入磁场后,由可知,在同一磁场中,如果v相同,偏转半径又相同,则离子的即比荷相同。
故选AD
点评:速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的,速度选择器只能选择速度而不能选择电性,相同速度的正离子垂直进入匀强电场,半径不同,比荷就不同,半径相同,比荷就相同.
举一反三
回旋加速器是利用较低电压的高频电源,使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器,工作原理如图。下列说法正确的是(   )
A.粒子在磁场中做匀速圆周运动
B.粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少
C.粒子的轨道半径与它被电场加速的次数成正比
D.粒子的运动周期和运动速率成正比

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质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示,离子源S产生电荷量为q的某种正离子,离子产生时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压U加速后形成离子流,然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上。实验测得,它在P上的位置到入口处S1的距离为a,离子流的电流为I。

(1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少?
(2)这种离子的质量为多少?
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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.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量

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质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2,今有一质量为m,电量为+e的电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.

求:(1)粒子的速度v
(2)速度选择器的电压U2
(3)粒子在磁感应强度为B2磁场中做匀速圆周运动的半径R.
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如右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BE.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,粒子的比荷越小

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