1 . 如图为某质谱仪的示意图，由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的P₁、P₂、P₃三点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B₁、B₂，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（　　）

A．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电

B．三种粒子从进入速度选择器到打在MN上速度都不变

C．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P1点的粒子质量最大

D．如果三种粒子电荷量均为q，且P1、P3的间距为Δx，则打在P1、P3两点的粒子质量差为

2 . 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B₁，方向垂直纸面向里。分离器中匀强磁场磁感应强度为B₂，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O′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O′点的距离为D₁。不计离子的重力、不计离子间的相互作用，不计小孔O′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v₀和比荷；
(2)以v＝v₀±Δv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v₀的匀速直线运动和另一个速度为Δv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；
(3)为能区分三种离子，试求该速度选择器的极板间最大间距d。

3 . 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a的比荷最大

D．粒子c在O点的初速度大于粒子d在O点的初速度

4 . 如图所示是质谱仪的一部分，离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最终打到照相底片上．已知离子a、b的质量和电量分别为m_a、m_b和q_a、q_b，它们在磁场中运动时间分别为t_a、t_b，则下列说法正确的是（　　）

A．ma＞mb

B．qa＜qb

C．ta＝tb

D．ta＞tb

5 . 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，速度选择器a板需与电源___________（选填“正极”或“负极”）相连，b板需与电源___________（选填“正极”或“负极”）相连。
(2)射入偏转磁场粒子的速度为___________（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___________。

6 . 如图所示，一束带电粒子（不计重力）以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B（方向垂直纸面，未画出）和匀强电场E组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一垂直纸面向外的匀强磁场，最终打在平板S上的A₁A₂之间。下列说法正确的是（　　）

A．通过狭缝P的粒子带正电

B．磁场B的方向垂直纸面向外

C．打在A1A2上的位置距P越远，粒子的速度越小

D．粒子打在A1A2上的位置距P越远，粒子的比荷（电荷量与质量的比）越大

7 . 如图所示，含有、、的带电粒子束从小孔O₁处射入速度选择器，沿直线O₁O₂运动的粒子在小孔O₂处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P₁、P两点。则（　　）

A．沿直线O1O2运动的粒子速度相等

B．打在P点的粒子是和

C．O2P的长度是O2P1长度的2倍

D．粒子在偏转磁场中运动的时间最长

8 . 某一质谱仪原理如图所示，区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U₁；区域Ⅱ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；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度为B₂。一质量为m，电荷量为+q的粒子，初速度为0，经粒子加速器加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器，由O点沿垂直于边界MN的方向进入分离器后做匀速圆周运动，打在P点上。忽略粒子所受重力，求
(1)粒子进入速度选择器的速度v；
(2)速度选择器的两极板电压U₂；
(3)OP之间的距离。

9 . 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示。速度选择器中，磁场（方向垂直纸面）与电场正交，磁感强度为，两板间电压为U，两板间距离为d；偏转分离器中，磁感强度为，磁场方向垂直纸面向外。现有一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），该粒子以某一速度恰能匀速通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，最终打在感光板上。下列说法正确的是（　　）

A．粒子带负电

B．速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外

C．带电粒子的速率等于

D．粒子进入分离器后做匀速圆周运动的半径等于

10 . 速度选择器是质谱仪的重要组成部分，它可以将具有某一速度的粒子挑选出来。图中左右两个竖直的金属板分别与电源的负极和正极相连，金属板内部的匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P进入另一磁感应强度为的匀强磁场，最终打在A点上。不计粒子的重力。下列表述正确的是（　　）

A．粒子带负电

B．速度选择器中的磁场方向为垂直于纸面向外

C．能沿直线通过狭缝P的带电粒子的速率等于

D．所有打在A点的粒子的质量都相同