1 . 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

2 . 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。

3 . 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

4 . 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，速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁场强度和电场强度分别为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。平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。现有大量的质子（）、氘核（）和α粒子（）以不同的初速度进入加速电场上端，经狭缝P沿如图轨迹打在胶片上的M点和N点，最后在胶片上出现了两个亮条纹。忽略粒子重力和粒子间相互作用。关于该过程，下列表述正确的是（　　）

A．一定只有两种粒子经过速度选择器后进入到了下方磁场

B．三种粒子通过加速电场的过程中电场力做功相等

C．N处条纹是质子打到胶片上形成的

D．间的距离是间的距离的两倍

5 . 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的四分之一圆环，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，其偏转系统的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α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；
(4)偏转系统同时加上电场和磁场时离子注入晶圆的位置，用坐标(x，y)表示，并说明理由。

6 . 如图所示，a、b、c、d为4个正离子，电荷量相等均为，同时沿图示方向进入速度选择器后，a粒子射向P₁板，b粒子射向板，c、d两粒子通过速度选择器后，进入另一磁感应强度为的磁场，分别打在和两点，和两点相距。已知速度选择器两板电压为，两板距离为l，板间磁感应强度为，则下列判断正确的是（　　）

A．粒子a、b、c、d的速度关系

B．粒子a、b、c、d的速度关系

C．粒子c、d的质量关系是

D．粒子c、d的质量差

7 . 有一种质谱仪的结构如图所示。带电粒子经过S₁和S₂之间的电场加速后，进入P₁、P₂之间的狭缝。P₁、P₂之间存在着互相正交的磁场B₁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S₀上的狭缝，进入磁感应强度为B₂的匀强磁场区域后做匀速圆周运动，打在屏A′A上，并发出亮光，记录下亮光所在的位置，量取狭缝到亮光的距离d，即可求出带电粒子的荷质比，简述其原理。

8 . 美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪，其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200 mm、高为80 mm、中心磁感应强度为0.314 T的永久磁体。它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质，特别是宇宙中反氦原子核。若如图所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹，其中反氦核的径迹为（　　）

A．1

B．2

C．3

D．4

9 . 如图所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B₂的匀强磁场中，偏转后出现的两条轨迹半径之比为R₁∶R₂＝1∶2，则下列说法正确的是（　　）

A．离子的速度之比为1∶1

B．离子的电荷量之比为1∶2

C．离子的质量之比为1∶2

D．离子的比荷为2∶1

10 . 下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（　　）

A．甲图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无关

B．乙图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．丙图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N侧带负电荷

D．丁图长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场，前后两个金属侧面的电压与a、b无关