1 . 某质谱仪原理如图所示，I为粒子加速器，加速电压为U₁；II为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B₁，两板间距离为d；III为偏转分离器，磁感应强度为B₂。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），初速度为0，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）粒子进入速度选择器的速度大小v；
（2）速度选择器的两板间的电压U₂；
（3）粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径R。

2 . 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱仪的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子（不计重力）由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的上极板带负电

C．在磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D．在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小

3 . 如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。速度选择器中电场强度大小为E₁，磁感应强度大小为B₁、方向垂直于纸面向里；静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐向分布的电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直于边界进入磁分析器，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．速度选择器的极板P1的电势比极板P2的低

B．粒子的速度

C．粒子的比荷为

D．P、Q两点间的距离为

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

5 . 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

6 . 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？

7 . 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

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 . 如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（　　）

A．适当减小电场强度E

B．适当减小磁感应强度B

C．适当增大加速电场极板之间的距离

D．适当减小加速电压U

10 . 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S₁和S₂之间的加速电场，进入速度选择器，P₁和P₂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B₁，R和B₂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E和B₁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____________。