1 . 质谱仪由电离室、加速区、速度选择器和磁分析区(图中未画出组成。电离室会电离出速度不同的同种带电粒子,加速区电压为U,速度选择器中电场强度方向向下,大小为E,磁场垂直纸面向内,B的大小可变化。、O、三个小孔在同一直线上,且平行于选择器极板。
(1)当电离室的带电粒子速度几乎为零由“飘出”,调节磁感应强度为时,从小孔O点进入的粒子可以直线通过选择器,求该带电粒子的比荷;
(2)某研究员发现,当电离室中“飘出”带电粒子的速度值处于之间,控制选择器的磁感应强度在范围内时,总有粒子能从速度选择器中直线通过,进入磁分析区,求电离室中“飘出”的带电粒子的最大速度;
(3)第(2)问中,当速度选择器的磁感应强度为,此时进入速度选择器的粒子有一部分撞到选择器的右挡板上;其中电离室“飘出”的最大速度的带电粒子刚好打在右挡板上距离为y的位置,求此粒子撞击挡板前瞬时速度大小。
(1)当电离室的带电粒子速度几乎为零由“飘出”,调节磁感应强度为时,从小孔O点进入的粒子可以直线通过选择器,求该带电粒子的比荷;
(2)某研究员发现,当电离室中“飘出”带电粒子的速度值处于之间,控制选择器的磁感应强度在范围内时,总有粒子能从速度选择器中直线通过,进入磁分析区,求电离室中“飘出”的带电粒子的最大速度;
(3)第(2)问中,当速度选择器的磁感应强度为,此时进入速度选择器的粒子有一部分撞到选择器的右挡板上;其中电离室“飘出”的最大速度的带电粒子刚好打在右挡板上距离为y的位置,求此粒子撞击挡板前瞬时速度大小。
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名校
2 . 关于洛伦兹力的应用,下列说法正确的是( )
A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压U |
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出A极板是发电机的负极,B极板是发电机的正极 |
C.图丙是速度选择器,带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 |
D.图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是 |
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2021-05-08更新
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2332次组卷
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14卷引用:第6课 带电粒子在匀强磁场中的运动-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义(人教版选修3-1)
(已下线)第6课 带电粒子在匀强磁场中的运动-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义(人教版选修3-1)吉林省长春市十一高中2021-2022学年高二上学期第二学程考试物理试题湖北省黄冈市黄梅县实验高级中学2022-2023学年高二上学期9月月考物理试题重庆市南开中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题第一章 磁场 单元测试-粤教版(2019)选择性必修第二册云南省昆明市昆明师范专科学校附属中学2022-2023学年高二下学期4月月考物理试题福建省福州金山中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题山东省济宁市兖州区2020-2021学年高二下学期期中物理试题广东省茂名化州市第三中学2021-2022学年高二下学期3月月考物理试题山东省青岛第十九中学2021-2022学年高二上学期期中检测物理试题(等级考)新疆阿勒泰地区哈巴河县高级中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题2023届安徽省芜湖市第一中学高三下学期最后一卷理综物理试题吉林省白山市抚松县第一中学2023-2024学年高二上学期第三次月考物理试题江西省乐平中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题
3 . 图示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大小分别为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A1A2,其中OP与平板平行。平板S下方有磁感应强度大小为B0的匀强磁场。不计带电粒子所受的重力,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 |
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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2021-05-08更新
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191次组卷
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6卷引用:安徽省滁州市2020-2021学年高二下学期期中联考物理试题
4 . 如图所示为质谱仪的工作原理图,它由加速电场、速度选择器(磁场方向垂直纸面)和偏转磁场构成。四种电荷量相等,电性相同、质量不同的粒子a,b,c,d由O点处的粒子源竖直向下射入加速电场(粒子a,b,c的初速度相同),四种粒子经过一段时间到达图中不同的位置,粒子的重力以及粒子间的相互作用均不计。则下列说法正确的是( )
A.粒子可能带负电 |
B.速度选择器中磁场的方向垂直纸面向里 |
C.粒子c在O点的初速度大于粒子d在O点的初速度 |
D.粒子d的质量大于粒子c的质量 |
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2021-05-08更新
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613次组卷
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3卷引用:第06练 磁场对运动电荷的作用-2022年【暑假分层作业】高二物理(人教版2019)
(已下线)第06练 磁场对运动电荷的作用-2022年【暑假分层作业】高二物理(人教版2019)1.4洛伦兹力与现代技术 随堂演练-粤教版(2019)选择性必修第二册山东省济宁市泗水县2020-2021学年高二下学期期中物理试题
名校
5 . 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加电压 |
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的正极,A极板是发电机的负极 |
C.图丙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能够从右向左沿直线匀速通过速度选择器 |
D.图丁是质谱仪的结构示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小 |
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2021-04-29更新
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557次组卷
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6卷引用:2022届北京市顺义区第一中学高三上学期12月物理试题
2022届北京市顺义区第一中学高三上学期12月物理试题2022届江苏省南京市中华中学高三上学期月考物理试题(4)第一章 安培力与洛伦兹力 单元测试题--鲁科版(2019)选择性必修第二册广东省汕头市达濠华侨中学2020-2021学年高二上学期期末联考物理试题(已下线)必刷卷03-2022年高考物理考前信息必刷卷(江苏专用)(已下线)押江苏卷11题 磁场、电磁感应-备战2024年高考物理临考题号押题(江苏卷)
名校
6 . 如图所示为用质谱仪测定带电粒子比荷的装置示意图。它是由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成。已知速度选择器的两极板间的匀强电场场强为E,匀强磁场磁感应强度为,方向垂直纸面向里。分离器中匀强磁场磁感应强度为,方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有大量氢的同位素离子,经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点O平行于极板进入,部分粒子通过小孔后进入分离器的偏转磁场中,在底片上形成了对应于氕、氘、氚三种离子的三个有一定宽度的感光区域,测得第一片感光区域的中心P到点的距离为。不计离子的重力、不计离子间的相互作用,不计小孔的孔径。
(1)打在感光区域中心P点的离子,在速度选择器中沿直线运动,试求该离子的速度和比荷;
(2)以的速度从O点射入的离子,其在速度选择器中所做的运动为一个速度为的匀速直线运动和另一个速度为的匀速圆周运动的合运动,试求该速度选择器极板的最小长度L。
(1)打在感光区域中心P点的离子,在速度选择器中沿直线运动,试求该离子的速度和比荷;
(2)以的速度从O点射入的离子,其在速度选择器中所做的运动为一个速度为的匀速直线运动和另一个速度为的匀速圆周运动的合运动,试求该速度选择器极板的最小长度L。
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2021-04-15更新
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822次组卷
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8卷引用:2021届天津市和平区高三下学期第一次模拟物理试题
2021届天津市和平区高三下学期第一次模拟物理试题2021届河南省郑州市中牟县第一中学高三下学期全真模拟理综合物理试题(四)(已下线)2022年高考物理一轮复习讲练测-专题10 质量检测2023新教材高考物理加练半小时 第十章 微专题70 洛伦兹力与现代科技2023版导与练一轮总复习(鲁科) 第十章 小专题(十五) 带电粒子在复合场中运动的实例分析(练)(已下线)专题5.3 “电场与磁场”-2023届高考物理二、三轮复习总攻略(已下线)11.带电粒子在复合场或者组合场中的运动-(2021-2022)年天津地区一模分类汇编(已下线)2021年高考物理押题预测卷(广东卷)01
2021·全国·模拟预测
名校
7 . 如图所示为某质谱仪的工作原理示意图。初速度为零的质子(不计重力)被加速电压U1加速后,进入速度选择器(内部存在正交的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B,两极板间的电压为U2,间距为d),沿直线运动通过狭缝P,打在可记录粒子位置的胶片A1A2上的C点,PC=x,A1A2下方匀强磁场的磁感应强度大小为B0。若B、B0、d一定,改变U1、U2,均可使质子通过狭缝P,则下列图像反映x或U2随U1的变化规律可能正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
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2021-04-13更新
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1377次组卷
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6卷引用:学科网2021年高三3月大联考物理试题(新课标Ⅰ卷)
(已下线)学科网2021年高三3月大联考物理试题(新课标Ⅰ卷)(已下线)2021年高考物理押题预测卷(新课标Ⅱ卷)02四川省成都市实验外国语学校2021-2022学年高三下学期二诊模拟理综物理试题2023届宁夏六盘山高级中学高三下学期第一次模拟理综物理试题(已下线)11.带电粒子在复合场和组合场中的运动-2023乙卷地区一模分类汇编第一章 磁场 单元测试题—粤教版(2019)选择性必修第二册
名校
8 . 在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图,是离子注入工作原理示意图,正离子质量为m,电荷量为q,经电场加速后沿水平方向进入速度选择器,然后通过磁分析器,选择出特定比荷的正离子,经偏转系统后注入处在水平面上的晶圆(硅片)。速度选择器、磁分析器和偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小均为B。方向均垂直纸向外;速度选择和偏转系统中匀强电场的电场强度大小均为E,方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R1和R2的四分之一圆弧,其两端中心位置M和N处各有一小孔;偏转系统中电场和磁场的分布区域是一棱长为L的正方体,晶圆放置在偏转系统底面处。当偏转系统不加电场和磁场时,正离子恰好竖直注入到晶圆上的O点,O点也是偏转系统底面的中心。以O点为原点建立xOy坐标系,x轴垂直纸面向外。整个系统处于真空中,不计正离子重力,经过偏转系统直接打在晶圆上的正离子偏转的角度都很小,已知当α很小时,满足:sinα=α,
(1)求正离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出的正离子的比荷;
(2)当偏转系统仅加电场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标(x1,y1),求x1;
(3)当偏转系统仅加磁场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标为(x2,y2),请利用题设条件证明:y2=x1
(4)当偏转系统同时加上电场和磁场时,求正离子注入到晶圆上的位置坐标(x3,y3),并简要说明理由。
(1)求正离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出的正离子的比荷;
(2)当偏转系统仅加电场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标(x1,y1),求x1;
(3)当偏转系统仅加磁场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标为(x2,y2),请利用题设条件证明:y2=x1
(4)当偏转系统同时加上电场和磁场时,求正离子注入到晶圆上的位置坐标(x3,y3),并简要说明理由。
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9 . 如图所示为质谱仪的结构图,该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成,已知速度选择器中的磁感应强度大小为、电场强度大小为,荧光屏下方匀强磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为。三个带电荷量均为、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝进入偏转磁场,最终打在荧光屏上的、、,相对应的三个粒子的质量分别为、、(粒子的质量均位置),忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。则下列说法正确的是( )
A.如果板带正电,则速度选择器中磁场方向垂直纸面向里 |
B.打在位置的粒子速度最大 |
C.打在位置的粒子质量最大 |
D.如果,则 |
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名校
10 . 如图所示,一束电荷量相同的带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场(左侧极板带正电,右侧极板带负电)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强偏转磁场,最终打在、上,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电 |
B.速度选择器中磁场方向为垂直纸面向里 |
C.所有打在上的粒子,在匀强偏转磁场中的运动时间都相同 |
D.粒子打在上的位置越远,粒子的质量越大 |
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2021-03-17更新
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216次组卷
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3卷引用:第一章 磁场 单元达标-粤教版(2019)选择性必修第二册