1 . 如图为质谱仪的工作原理图，若干种带电粒子经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器，速度选择器中的电场强度大小为E、磁感应强度大小为，电场方向、磁场方向、离子速度方向两两垂直。沿直线通过速度选择器的粒子接着进入磁感应强度大小为的匀强磁场中，沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。
（1）速度选择器中的磁场方向是怎么样的？
（2）不计带电粒子所受的重力和带电微粒之间的相互作用，则带电粒子通过狭缝P的速度大小满足什么条件？
（3）若测出谱线到狭缝P的距离为x，则带电粒子的比荷为多少？

2 . 如图所示为质谱仪的原理图，某同学欲使用该装置测量某带正电粒子的比荷。粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后，进入速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场方向如图，匀强电场的场强为E。带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为，带电粒子的重力可忽略不计。
（1）为保证粒子在速度选择器中做直线运动，需要速度选择器哪个极板与电源正极相连。
（2）射入偏转磁场粒子的速度为多少？（用题目所给物理量字母表示）。
（3）为了测定粒子比荷，除了题目所给物理量，还需测量哪些物理量？

3 . 如图所示，一束含不同离子的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场并分裂为A、B两束，则（　　）

A．A束离子的比荷一定大于B束离子的比荷

B．A束离子的动量一定等于B束离子的动量

C．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

D．若仅将离子束电性改为相反，则离子束不能顺利通过速度选择器

4 . 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中只提高加速器的加速电压，粒子射出的最大动能变大

B．乙图中质谱仪可以区分同位素

C．丙图中霍尔元件载流子为电子，加上如图所示电流和磁场时

D．丁图中能被速度选择器筛选出的粒子速度都相等

5 . 质谱仪的工作原理示意图如图，其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直，磁场的磁感应强度大小为B₁、方向垂直纸面向里，两板间的距离为d，电势差为U。一束质量为m、带电荷量为q的粒子通过速度选择器之后，从O点垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为B₂、方向垂直纸面向外的匀强磁场，运动半个周期后打在照相底片上。不计粒子重力。
（1）求粒子进入磁场B₂时的速度大小v。
（2）求粒子在磁场B₂中运动的轨道半径R。
（3）若通过速度选择器的粒子P₁、P₂是互为同位素的两种原子核，P₁粒子打到照相底片的A点，P₂粒子打到照相底片的C点，且OA=2AC。求粒子P₁、P₂的质量之比m₁∶m_2.

6 . 某质谱仪原理如图所示，I为粒子加速器，加速电压为U₁；II为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B₁，两板间距离为d；III为偏转分离器，磁感应强度为B₂。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），初速度为0，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匀速圆周运动。求：
（1）粒子进入速度选择器的速度大小v；
（2）速度选择器的两板间的电压U₂；
（3）粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径R。

7 . 关于下列四幅图的说法正确的是（       ）

A．图甲是回旋加速器的示意图，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关

B．图乙是磁流体发电机的示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，A极板是发电机的正极

C．图丙是速度选择器的示意图，若带正电的粒子（不计重力）能自左向右沿直线匀速通过速度选择器，则带负电的粒子（不计重力）不能自左向右沿直线匀速通过速度选择器

D．图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S说明粒子的比荷越大

8 . 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，它的构造原理图如图所示。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．只要x相同，对应的离子的电荷量一定相等

9 . 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。质量为m带电量为q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。平板S下方有磁感应强度为B₀的匀强磁场。求：
（1） 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小？
（2） 加速电场的电压U₀是多少？
（3） 粒子在磁场中运动的轨迹半径为？
   

10 . 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（　　）

   

A．加速电场的电压

B．极板M比极板N电势高

C．直径

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，则该群离子有相同的质量