1 . 如图所示，一个粒子源S发射出速度不同的各种粒子，经过PQ两板间的速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过挡板MN上的小孔O，在MN下方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的轨迹如图所示，则下面说法正确的是：（　　）

A．若PQ两板间的磁场是垂直纸面向外的匀强磁场，则PQ 间的电场方向一定水平向左

B．设PQ两板间垂直纸面的匀强磁场为B，匀强电场大小为E ，则甲粒子的速度大小为

C．丙的比荷最大

D．若只将速度选择器中的电场、磁场方向反向，则甲、乙、丙、丁四种粒子不能从O点射出

2 . 速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中。不考虑粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电

B．甲、乙两束粒子的比荷之比为2：3

C．能通过狭缝的带电粒子的速率为

D．若两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3

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。有一带电荷量为q、质量为m的粒子（重力不计），经过和之间的电场加速后进入、之间的狭缝，、之间存在着互相正交的磁场和电场E，只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过上的狭逢，进入磁感强度为的匀强磁场区域做匀速圆周运动，粒子打在屏上发出亮光。求亮光与狭缝之间的距离d。

4 . 质谱仪的基本构造如图所示。待测离子束经过速度选择器（其中有相互垂直的电场和磁场）进入匀强磁场区域方向偏转而折回，打到胶片上被记录下来。已知离子束的质量为，电荷量为。
（1）若偏转的距离已知，求离子的质量。
（2）一次实验中氧离子的偏转距离为，另一种氧的同位素离子的偏转距离为。已知氧离子的质量为，则另一种同位素离子的质量是多少？

5 . 如图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。平板S下方有强度为 B₀的匀强磁场。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，粒子的荷质比越小

6 . 如图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（       ）

A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关

B．乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同

C．丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，M侧带负电荷

D．丁中长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b有关

7 . 某一含有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A₀为粒子加速器，B₀为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B，速度选择器两板间电压为U，板间距为d；C₀为偏转分离器。现有比荷为k的正粒子（重力不计），从O点由静止开始经加速后沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后做圆周运动的半径为R，则下列说法正确的是（   ）

A．粒子的速度为

B．粒子加速器的电压为

C．分离器的磁感应强度为

D．此装置可将氘核和α（He原子核）粒子束分离开

8 . 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为___________。
（2）不计带电粒子所受的重力和带电微粒之间的相互作用，带电粒子通过狭缝P的速度大小为___________。
（3）若测出谱线到狭缝P的距离为x，则带电粒子的比荷为___________。

9 . 质谱仪是分析同位素的重要的仪器，在物理研究中起非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的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分别为和。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下方有强度为的匀强磁场。（不计带电粒子的重力）下列表述正确的是（　　）

A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷（）越小

D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越远离狭缝P，表明其质量越大

10 . 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为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的四分之圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L的正方体，其底面与晶圆所在水平面平行，间距也为L。当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的O点（即图中坐标原点，x轴垂直纸面向外）。整个系统置于真空中，不计离子重力，打在晶圆上的离子，经过电场和磁场偏转的角度都很小。当很小时，有。求
（1）离子通过速度选择器后的速度大小v和磁分析器选择出来离子的比荷；
（2）偏转系统仅加电场时离子注入晶圆的位置，用坐标（x，y）表示；
（3）偏转系统仅加磁场时离子注入晶圆的位置，用坐标（x，y）表示。