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    质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用。如图所示是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外。一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场。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）该束带电粒子的电性和速率？
    （2）打在a、b两点的粒子的质量之差?
    （1）正电    （2）

    试题分析：(1）左手定则判定粒子带正电
    粒子经过速度选择器时，由，
    得 (1分)
    （2）粒子在磁场B2中做匀速圆周运动，，
    ，
    由几何关系，
    可求(1分)
    点评：解决本题的关键知道从速度选择器进入偏转磁场，速度相同．以及知道在偏转磁场中的半径与电荷的比荷有关，同位素，电量相同，质量不同，偏转的半径就不同．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示的平行板器件中．电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子从P孔射入后发生偏转的情况不同．利用这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．若正离子（不计重力）以水平速度v=
    E
    B
    射入速度选择器，则（　　）
    A．正离子从P孔射入后，能沿着图示虚线路径通过速度选择器
    B．正离子从Q孔射入后，能沿着图示虚线路径通过速度选择器
    C．仅改变离子的电性，负离子从P孔射入后，不能沿图示虚线路径通过速度选择器
    D．仅改变离子的电量，正离子从P孔射入后，不能沿图示虚线路径通过速度选择器

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    关于回旋加速器，下述说法中不正确是
    A．电场的作用是使带电粒子加速，动能增大
    B．电场和磁场交替使带电粒子加速
    C．磁场的作用是使带电粒子在磁场中回旋，获得多次被加速的机会
    D．D形盒的半径越大，射出的带电粒子获得的能量越多

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，用回旋加速器来加速带电粒子，以下说法正确的是
    A．图中加速器出口射出的是带正电粒子
    B．D形盒的狭缝间所加的电压必是交变电压
    C．强磁场对带电粒子做功，使其动能增大
    D．粒子在加速器中的半径越大，周期越长

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置图，图中虚线是带电粒子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的是：
    A．A端接的是高压直流电源的正极 B．A端接的是高压直流电源的负极
    C．C端是蹄形磁铁的N极 D．C端是蹄形磁铁的S极

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x，则
    A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小
    B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大
    C．只要x相同，对应的离子质量一定相同
    D．x相同，对应的离子的比荷可能不相等

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

     一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上

    （1）求粒子进入磁场时的速率。
    （2）求粒子照相底片D点到S3的距离

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （8分）如图所示，回旋加速器的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高频电场的电压为U，S0为粒子源，S’为引出口．若被加速的粒子质量为m,电荷量为q，设带电粒子质量不变，且不考虑粒子从粒子源射出时的能量．问：
    （1）外加电场的变化周期为多少？
    （2）粒子从加速器中射出时的能量为多少？
    （3）粒子以加速器中被加速的时间共为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （20分）如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标（－l，0），MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射人电场，并从y轴上A点（0，0.5l）射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成30°角，此后，电子做匀速直线运动，进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点（l/6，－l）射出，速度沿x轴负方向。不计电子重力。求：

    （1）匀强电场的电场强度E的大小？
    （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少？
    （3）圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大？

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