组卷网 > 知识点选题 > 基于速度选择器的质谱仪
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解析
| 共计 96 道试题
1 . 如图所示为现代科技在电磁场中的两种物理模型示意图,关于这两种模型及其应用的描述,下列说法正确的是(  )
A.图甲是质谱仪结构模型,若仅增大粒子的比荷,则粒子打在胶片上的位置与狭缝距离变大
B.图甲是质谱仪结构模型,若仅增大磁感应强度,则粒子打在胶片上的位置与狭缝距离变大
C.图乙是回旋加速器模型,要增大粒子的最大动能,必同时增大电压和磁感应强度
D.图乙是回旋加速器模型,要增大粒子的最大动能,可同时增大D型盒的半径和磁感应强度
20-21高二·全国·课后作业
实验题 | 适中(0.65) |
名校
2 . 如图所示,是一种质谱仪的示意图,从离子源S产生的正离子,经过S1S2之间的加速电场,进入速度选择器,P1P2间的电场强度为E,磁感应强度为B1,离子由S3射出后进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域,由于各种离子轨迹半径R不同,而分别射到底片上不同的位置,形成谱线。

(1)若已知速度选择器中的电场强度E和磁感应强度B1RB2也知道,则离子的比荷为________
(2)若已知S1S2间加速电压为U,并且磁感应强度B2半径R也是已知的,则离子的比荷__________
(3)要使氢的同位素氘和氚经加速电场和速度选择器以相同的速度进入磁感应强度为B2的匀强磁场。(设进入加速电场时速度为零)
A.若保持速度选择器的EB1不变,则加速电场S1S2间的电压比应为______
B.它们谱线位置到狭缝S3间距离之比为____________
2022-03-31更新 | 330次组卷 | 6卷引用:《2020-2021学年高中物理同步备课学案(2019人教版选择性必修第二册)》第一章 第四节 质谱仪与回旋加速器
3 . 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,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)。
2022-03-24更新 | 291次组卷 | 6卷引用:1.4质谱仪与回旋加速器(练习)—2022-2023学年高二物理课后培优分级练人教版(2019)选择性必修第二册
4 . 如图所示,三个粒子abc分别以的速率进入速度选择器,a粒子打在速度选择器的上极板,bc粒子沿直线运动后进入偏转磁场,b粒子打在点,c粒子打在点,不计粒子重力,下列说法正确的是(  )
A.上极板比下极板的电势低B.一定有
C.ab粒子一定都带负电D.b粒子的比荷一定大于c粒子的比荷
5 . 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的同种正离子垂直于EB1以不同速率沿中线入射到速度选择器中,已知,速度满足某一条件的粒子经过A孔、B2后打在接收板PQ上。下列说法正确的是(  )
A.打在收集板上的粒子在右侧磁场B2中运动时间一定相同
B.通过A点的粒子轨迹一定相同
C.粒子要通过A点,粒子速度必须满足
D.速度的粒子可能通过A点打在收集板上
2022-03-18更新 | 395次组卷 | 3卷引用:1.4洛伦兹力与现代技术 课后提升-粤教版(2019)选择性必修第二册
6 . 如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中,若m=m<m=mv<v=v<v,在不计重力的情况下,则打在P1P2P3P4四点的离子分别是(  )

A.甲乙丙丁B.甲丁乙丙C.丙丁乙甲D.甲乙丁丙
2022-03-05更新 | 404次组卷 | 13卷引用:2019鲁科版高中物理选择性必修第二册第1章 第3节 洛伦兹力的应用 同步练习
7 . 如图所示,有三个离子沿图中虚线轨迹运动,最终分别打在挡板上的处,由此可判定(  )
A.三个离子的速率大小关系为
B.三个离子的速率大小关系为
C.三个离子的比荷大小关系为
D.三个离子的比荷大小关系为
12-13高二上·黑龙江·期末
多选题 | 较易(0.85) |
名校
8 . 如图所示,有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的(  )
A.质量B.速度
C.荷质比D.电荷
2022-02-07更新 | 268次组卷 | 22卷引用:《2020-2021学年高中物理同步备课学案(2019人教版选择性必修第二册)》课后作业4一质谱仪与回旋加速器
9 . 如图所示,图甲为磁流体发电机原理示意图,图乙为质谱仪原理图,图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,不计粒子重力,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,将一束等离子体喷入磁场,AB板间产生电势差,A板电势高
B.图乙中,两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场,打到A1位置的粒子比荷比较小
C.图丙中,粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度
D.图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大
10 . 质谱仪的工作原理图如图所示,若干电荷量均为+qq>0)而质量m不同的带电粒子经过加速电场加速后,垂直电场方向射入速度选择器,速度选择器中的电场E和磁场B1的方向都与粒子速度的方向垂直,且电场E的方向也垂直于磁场B1的方向。通过速度选择器的粒子接着进入匀强磁场B2中,沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。若测出谱线到狭缝P的距离为x,不计带电粒子受到的重力和带电粒子之间的相互作用,则下列说法正确的是(  )
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B.这些带电粒子通过狭缝P的速率都等于EB1
C.x与这些带电粒子的质量m成正比
D.x越大,带电粒子的比荷越大
共计 平均难度:一般