1 . 如图所示，质谱仪的离子源P产生的离子经正下方和之间的电场加速后射入速度选择器，速度选择器中的匀强电场E和匀强磁场B都垂直于离子速度v，且E和B相互垂直，狭缝在离子源P的正下方，离子源P射出的离子并非都能通过狭缝进入磁场，试问：通过速度选择器后能射入狭缝的离子速率v需满足怎样的条件？

2 . 如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置示意图。速度选择器（也称滤速器）极板长度为L，宽度为d，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度B₁方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B₂的方向垂直纸面向外，小孔A在速度选择器的中线上，其孔大小可以忽略。在S处有带电量为、质量为m的大量同种正离子向右以不同速率沿中线入射，有些粒子做匀速直线运动经过A孔、B₂区域后打在接收板PQ上。下列说法正确的是（　　）

A．这些粒子在右侧磁场B2中运动的时间一定相同

B．这些粒子在右侧磁场B2中运动半径一定不同

C．粒子要在B1区域做匀速直线运动，速度必须满足

D．速度的粒子可能在B1区域做匀速直线运动

3 . 如图，一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成。静电分析器通道的圆弧中心线半径为R，通道内有均匀辐向电场，中心线处的场强大小为E；半圆形磁分析器中分布着方向垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场。要让质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），由静止开始从M板经加速电场加速后沿圆弧中心线通过静电分析器，再由P点垂直磁场边界进入磁分析器，最终打到胶片上，则（　　）

A．若q<0，则辐向电场的方向与图示方向相反，且磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外

B．电荷量相同的粒子都能打在胶片上的同一点

C．加速电场的电压U需满足的关系为U=ER

D．粒子打在胶片上的位置Q到P点的距离为

4 . 如图所示，甲是质谱仪的示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙是研究楞次定律的实验图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（　　）

A．质谱仪可以用来测量带电粒子的比荷，也可以用来研究同位素

B．回旋加速器是加速带电粒子装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大

C．丙图中，磁铁插入过程中，电流由

D．丁图中，开关S断开瞬间，灯泡可能会突然闪亮一下

5 . 图甲是离子注入系统，它是一种对半导体进行掺杂的方法，可以改变半导体材料的成分和性质。图乙是它的简化示意图，由离子源、加速器、质量分析器、磁偏转室和注入靶组成。初速度近似为0的正离子从离子源飘入加速器，加速后的成为高能离子，离子沿质量分析器的中轴线运动并从F点射出，然后垂直磁偏转室的边界从P点进入，离子在磁偏转室中速度方向偏转90°后垂直边界从Q点射出，最后垂直打到注入靶上。已知质量分析器的C、D两极板电势差为U，板间距离为d；磁偏转室的圆心为O，O与P之间的距离为L，内部匀强磁场的磁感应强度为B；正离子的质量为m、电荷量为q，不考虑离子的重力及离子间的相互作用。
（1）求加速器A、B两极板的电势差；
（2）质量分析器内磁场的磁感应强度B₁。

6 . 质谱仪可以用来分析同位素。如图所示，带电粒子先经过加速电场，然后进入速度选择器，速度选择器内存在相互垂直磁感应强度为B的匀强磁场和电场强度为E匀强电场。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下方有磁感应强度为B₀的匀强磁场。下列表说法确的是（     ）

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．同一带电粒子，磁感应强度B0越大，粒子打到胶片的位置越靠近狭缝P

7 . 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压U₁=5×10³V；B为速度选择器，磁场与电磁正交，磁感应强度为B₁=0.1T，两板间距离为d=5cm；C为偏转分离器，磁感应强度为B₂=0.5T。今有一质量为m=1.0×10^-25kg、电荷量为q=1.6×10^-18C的正粒子（不计重力），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）粒子经过加速器后的速度v为多大？
（2）速度选择器两板间电压U₂为多大？
（3）粒子在B₂磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？

8 . 图为速度选择器和质谱仪，某时刻有一带电粒子射入，其轨迹如图所示，图中所给的数据均为已知，不考虑粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A．该带电粒子带负电

B．该带电粒子的初速度大小为

C．粒子的动能先不变再增大

D．若带电粒子在磁场的运动半径为R，则该粒子的比荷为

9 . 如图为质谱仪的原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右。已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直进入偏转磁场，该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。可测量出间的距离为L。带电粒子的重力可忽略不计。求
（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小。
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度的大小和方向。
（3）偏转磁场的磁感强度的大小。

10 . 下列四幅图是带电粒子在匀强磁场中运动的实例应用示意图，关于四幅图的分析正确的是（　　）

A．图甲是回旋加速器的结构示意图，若要增大粒子的最大动能，可增加电压

B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向板，故板电势高于B板电势

C．图丙是速度选择器的结构示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是

D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子的比荷越小