當前位置： 2022-2023學年北京市昌平區(qū)高三（上）期末物理試卷> 試題詳情

某一質譜儀原理如圖所示，區(qū)域Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為U₁；區(qū)域Ⅱ為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B₁，兩板間距離為d；區(qū)域Ⅲ為偏轉分離器，磁感應強度為B₂。今有一質量為m、電荷量為q的正粒子（不計重力），經加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動。求：
（1）粒子離開加速器時的速度大小v；
（2）速度選擇器兩板間的電壓U₂；
（3）粒子在分離器中做勻速圓周運動的半徑R。

【考點】與速度選擇器相結合的質譜儀；從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/11/5 4:30:1組卷：913引用：7難度：0.5

相似題

1．如圖所示是某種質譜儀的結構簡化圖。質量為m、電荷量為+q的粒子束恰能沿直線通過速度選擇器，并從環(huán)狀D形盒的中縫（寬度略大于粒子直徑）射入磁感應強度為B₀、方向垂直紙面指向里的環(huán)形磁場區(qū)域。環(huán)狀D形盒的外半徑為2R，內半徑為R，外殼的厚度不計，出口M、N之間放置照相底片，底片能記錄粒子經過出口時的位置。已知速度選擇器中電場強度大小為E，方向水平向左，磁感應強度大小為B（磁場方向未畫出）。不計粒子重力，若帶電粒子能夠打到照相底片，求：?
（1）B的方向以及粒子進入環(huán)形D形盒時的速度大??；
（2）環(huán)狀D形盒中的磁感應強度B₀的大小范圍。
發(fā)布：2024/8/14 5:0:1組卷：24引用：1難度：0.5
解析
2．如圖為質譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子從靜止開始經過電勢差為U的加速電場后進入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的場強為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點垂直MN進入偏轉磁場，該偏轉磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強磁場．帶電粒子經偏轉磁場后，最終到達照相底片的H點．可測量出G、H間的距離為l.帶電粒子的重力可忽略不計．求
（1）粒子從加速電場射出時速度ν的大小．
（2）粒子速度選擇器中勻強磁場的磁感應強度B₁的大小和方向．
（3）偏轉磁場的磁感應強度B₂的大?。?/h2>
發(fā)布：2024/9/14 5:0:10組卷：360引用：19難度：0.5
解析

3．甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、霍爾元件的結構示意圖，圖丁中元件的導電粒子是自由電子。下列說法中正確的是（　　）

A．圖甲中增大交變電場的電壓可增大粒子的最大動能

B．圖乙中可以判斷出通過R的電流方向為從a到b

C．圖丙中特定速率的粒子從左右兩側沿軸線進入后都做直線運動

D．圖丁中所通電流和所加磁場如圖所示時，左側N端電勢低于右側M端

發(fā)布：2024/9/29 0:0:1組卷：159引用：2難度：0.5

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3．甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、霍爾元件的結構示意圖，圖丁中元件的導電粒子是自由電子。下列說法中正確的是（ ）

3．甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、霍爾元件的結構示意圖，圖丁中元件的導電粒子是自由電子。下列說法中正確的是（　　）