1 . 如图所示的质谱仪由粒子室、加速电场、速度选择器和偏转磁场四部分组成。加速电场的加速电压为U,速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为(未知),磁场方向垂直纸面向里。粒子室内充有大量和,粒子从狭缝飘入加速电场的初速度不计,经加速电场加速后从狭缝垂直于电场及磁场进入速度选择器中,沿直线通过速度选择器,从O点垂直于偏转磁场的边界射入偏转磁场。自O点正下方某点垂直于偏转磁场边界射入偏转磁场。在偏转磁场边界处放置两个粒子收集装置(图中未画出),收集两种粒子。不计粒子的重力、粒子间的相互作用。设质子和中子的质量均为m,质子的电荷量为e。求:
(1)速度选择器中磁场的磁感应强度;
(2)速度选择器板长L;
(3)如果右侧磁场的磁感应强度也为,求两种粒子收集装置的距离d。
(1)速度选择器中磁场的磁感应强度;
(2)速度选择器板长L;
(3)如果右侧磁场的磁感应强度也为,求两种粒子收集装置的距离d。
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2 . 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。质量为m带电量为q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。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。求:
(1) 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小?
(2) 加速电场的电压U0是多少?
(3) 粒子在磁场中运动的轨迹半径为?
(1) 粒子在速度选择器中能沿直线运动的速度大小?
(2) 加速电场的电压U0是多少?
(3) 粒子在磁场中运动的轨迹半径为?
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3 . 质谱仪的原理图如图所示,由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场(图中未画出)。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场。一电荷量为q质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场后,进入速度选择器,并能沿直线穿过速度选择器,从A点垂直MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的C点。已知速度选择器中的电场方向水平向右、电场强度大小为E,A点到C点的距离为x,带电粒子所受的重力可忽略不计。求:
(1)速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
(2)加速电场的电势差U。
(1)速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
(2)加速电场的电势差U。
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名校
4 . 如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.加速电场的电压 |
B.极板M比极板N电势高 |
C.直径 |
D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子有相同的质量 |
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2023-10-04更新
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1008次组卷
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5卷引用:第01讲 速度选择器及质谱仪模型-2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
(已下线)第01讲 速度选择器及质谱仪模型-2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过2023届广东省梅州市高三下学期一模物理试题(已下线)1.4质谱仪和回旋加速器-2023-2024学年高二物理举一反三系列(人教版2019选择性必修第二册)广东省茂名市信宜市第二中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题广东省中山市纪念中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题
5 . 如图所示为质谱仪的结构图,该质谱仪由两部分组成,速度选择器与偏转磁场,已知速度选择器中的磁感应强度大小为、电场强度大小为E,荧光屏下方磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为,三种电荷量均为q、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场,最终粒子分别打在荧光屏上的、、位置处,相对应的三种粒子的质量分别为、、(三种粒子的质量均未知),忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A.如果M板带正电,则速度选择器中磁场方向垂直纸面向外 |
B.打在位置的粒子速度最大 |
C.打在位置的粒子质量最大 |
D.如果,则 |
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6 . 如图所示是某种质谱仪的结构简化图。质量为m、电荷量为+q的粒子束恰能沿直线通过速度选择器,并从环状D形盒的中缝(宽度略大于粒子直径)射入磁感应强度为B0、方向垂直纸面指向里的环形磁场区域。环状D形盒的外半径为2R,内半径为R,外壳的厚度不计,出口M、N之间放置照相底片,底片能记录粒子经过出口时的位置。已知速度选择器中电场强度大小为E,方向水平向左,磁感应强度大小为B(磁场方向未画出)。不计粒子重力,若带电粒子能够打到照相底片,求:
(1)B的方向以及粒子进入环形D形盒时的速度大小;
(2)环状D形盒中的磁感应强度B0的大小范围。
(1)B的方向以及粒子进入环形D形盒时的速度大小;
(2)环状D形盒中的磁感应强度B0的大小范围。
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2023-09-11更新
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535次组卷
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4卷引用:选择性必修二 第一章 课时04 质谱仪与回旋加速器 进阶拓展
(已下线)选择性必修二 第一章 课时04 质谱仪与回旋加速器 进阶拓展广东省佛山市南海区2023-2024学年高三上学期摸底测试物理试题广东省湛江市2023-2024学年高二上学期1月期末调研物理试题广东省湛江市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
7 . 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电 |
B.速度选择器的P1极板带负电 |
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 |
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小 |
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名校
8 . 如图所示为质谱仪的原理图,一束粒子以速度v沿直线穿过相互垂直的匀强电场(电场强度为E)和匀强磁场(磁感应强度为)的重叠区域,然后通过狭缝垂直进入另一匀强磁场(磁感应强度为),最后打在照相底片上的三个不同位置,粒子的重力可忽略不计,则下列说法正确的是( )
A.该束粒子带负电 |
B.板带负电 |
C.粒子的速度v满足关系式 |
D.在的匀强磁场中,运动半径越大的粒子,荷质比越小 |
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9 . 如图所示,两平行金属板P、Q水平放置,板间存在电场强度为的匀强电场和磁感应强度为,方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿中心线做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从点进入磁感应强度为,方向垂直纸面向外的匀强磁场中,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板上的A点,测得O、A两点间的距离为L,不计粒子重力,求
A.金属板P电势高 |
B.粒子在P、Q两板间做匀速直线运动的速度大小 |
C.粒子的电荷量与质量之比 |
D.粒子在磁场中运动的时间为 |
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2023-05-13更新
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498次组卷
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4卷引用:考点巩固卷69 速度选择器、质谱仪、霍尔元件等现代科技模型-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
(已下线)考点巩固卷69 速度选择器、质谱仪、霍尔元件等现代科技模型-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)海南省海口观澜湖华侨学校2022-2023学年高三下学期第六次模拟考试物理试题天津市东丽区2022-2023学年高二下学期期末物理试题(已下线)专题05 磁场综合-备战2023-2024学年高二物理下学期期末真题分类汇编(天津专用)
10 . 质谱仪是科学研究和工业生产中的重要工具,如图所示是一种质谱仪的工作原理示意图。质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为的加速电场,其初速度几乎为0,接着经过小孔进入速度选择器中,沿着直线经过小孔垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中,最后打到照相底片CD上。已知速度选择器的板间距为d,板间电压为且板间存在匀强磁场,粒子打在底片上的亮点距小孔的距离为D。则该带电粒子的比荷可以表示为( )
A. | B. | C. | D. |
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