1 . 如图是某研究小组设计的探测宇宙空间粒子的装置截面图，间距为d的平行金属极板a、b之间存在着匀强磁场和匀强电场，其磁感应强度大小B1=B，方向垂直纸面向里，在极板a、b之间电压可在
范围内调节。探测区域（包括区域Ⅰ和区域Ⅱ）内存在着两个磁场方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B2（大小未知）且可同步调节。已知两平行板C、D间距为4d，MN为板C、D的中心线，在板D内侧表面放置长为9d，厚度不计的探测板PQ，其中点与极板a、b的中心线相交于O点。以O为原点，沿D板建立x坐标轴。现有一束比荷均为k的正、负粒子平行极板a、b射入，假设只有沿直线通过极板a、b之间的粒子才能进入探测区域，忽略粒子的重力及它们之间的相互作用。
（1）若U=2kB2d2，B2=B，有一正粒子平行且靠近极板a表面进入探测区域，求该粒子打在探测板上的位置x；
（2）要使所有进入探测区域的正粒子都能打到探测板上，求B2的最大值Bm；
（3）要使所有进入探测区域的正、负粒子都能打到探测板上，且正粒子和负粒子打在探测板上的区域不重叠，求B2的取值范围。
范围内调节。探测区域（包括区域Ⅰ和区域Ⅱ）内存在着两个磁场方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B2（大小未知）且可同步调节。已知两平行板C、D间距为4d，MN为板C、D的中心线，在板D内侧表面放置长为9d，厚度不计的探测板PQ，其中点与极板a、b的中心线相交于O点。以O为原点，沿D板建立x坐标轴。现有一束比荷均为k的正、负粒子平行极板a、b射入，假设只有沿直线通过极板a、b之间的粒子才能进入探测区域，忽略粒子的重力及它们之间的相互作用。（1）若U=2kB2d2，B2=B，有一正粒子平行且靠近极板a表面进入探测区域，求该粒子打在探测板上的位置x；
（2）要使所有进入探测区域的正粒子都能打到探测板上，求B2的最大值Bm；
（3）要使所有进入探测区域的正、负粒子都能打到探测板上，且正粒子和负粒子打在探测板上的区域不重叠，求B2的取值范围。
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名校
2 . 如图所示，平行金属板竖直放置，底端封闭，中心线上开一小孔C，两板间存在正交的电场强度大小为E的匀强电场、磁感应强度大小为B1的匀强磁场，AC是两板间的中心线。金属板下方存在有界匀强磁场区域EFDGH，区域内磁场的磁感应强度大小为B2，其中EFGH为长方形，EF边长为l，EH边长为4l；A、C、F、G四点共线，E、F、D三点共线，曲线GD是以5l为半径、以AG上某点（图中未标出）为圆心的一段圆弧。现有大量比荷不同的正、负离子沿AG方向射入两金属板之间，有部分离子经F点进入下方磁场区域，比荷最大的某离子垂直EH边界穿出。已知从F点进入下方磁场的正、负离子，比荷具有相同的最大值和最小值，且由F点进入下方磁场偏向FG右侧的离子都能从边界FD射出磁场（存在临界情况）。不计离子重力及离子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
| A．P一定接电源正极，Q 一定接电源负极 |
B．从F点进入下方磁场的离子速度大小为 |
C．从EH边界射出的离子最大比荷是 |
| D．从FD边界射出的离子区域长度是2.8l |
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2022-04-03更新
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384次组卷
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2卷引用：2022届四川省成都市第七中学高三下学期第七次测试理综物理试题
名校
3 . 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____________ 。
（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
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2022-03-31更新
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325次组卷
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5卷引用：湖南省邵阳邵东市第一中学2021-2022学年高二下学期第一次月考物理试题
湖南省邵阳邵东市第一中学2021-2022学年高二下学期第一次月考物理试题第一章 磁场 单元综合测试-粤教版（2019）选择性必修第二册1.4洛伦兹力与现代技术基础巩固-粤教版（2019）选择性必修第二册（已下线）《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河南省周口恒大中学2022-2023学年高二下学期2月月考物理试题
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
，平板S下方有磁感应强度为
的匀强磁场。
（1）速度选择器内磁场的方向（“向内”或者“向外”）；
（2）粒子能顺利到达P点时的速度v；
（3）若已知的比荷为K，粒子打在胶片上时距P点的距离s。
，平板S下方有磁感应强度为 的匀强磁场。（1）速度选择器内磁场的方向（“向内”或者“向外”）；
（2）粒子能顺利到达P点时的速度v；
（3）若已知的比荷为K，粒子打在胶片上时距P点的距离s。
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名校
5 . 图示是质谱仪的一部分，两个具有相同电荷量的离子a、b，以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，在磁场中分成两条轨迹，最终打到照相底片上。下列说法正确的是（ ）
| A．离子a、b均带负电 |
| B．离子a的质量大于b的质量 |
| C．离子a的运动周期等于b的运动周期 |
| D．离子a的运动时间大于b的运动时间 |
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6 . 如图所示，沿直线通过速度选择器的正粒子从狭缝S射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比
，则下列说法正确的是（ ）
，则下列说法正确的是（ ）| A．粒子的速度之比为1：1 |
| B．粒子的电荷量之比为1：2 |
| C．粒子的质量之比为1：2 |
| D．粒子比荷之比为2：1 |
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名校
7 . 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。______ （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）。
，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。
（2）射入偏转磁场粒子的速度为
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2022-03-24更新
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274次组卷
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3卷引用：福建省三明第一中学2021-2022学年高二下学期第一次月考物理试题
福建省三明第一中学2021-2022学年高二下学期第一次月考物理试题（已下线）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）选择性必修第二册广东省深圳耀华学校2022-2023学年高二下学期期中物理试题
8 . 如图所示，大量不同的带电粒子从左边容器中的小孔进入电势差为
的加速电场，其初速度几乎为
，加速后经过小孔进入速度选择器，选择器中存在正交的匀强电场和匀强磁场，场强和磁感强度分别为
和，粒子沿直线通过选择器，再垂直进入右边磁感应强度为的匀强磁场中，做匀速圆周运动打在底片上，则（ ）
的加速电场，其初速度几乎为，加速后经过小孔进入速度选择器，选择器中存在正交的匀强电场和匀强磁场，场强和磁感强度分别为和，粒子沿直线通过选择器，再垂直进入右边磁感应强度为的匀强磁场中，做匀速圆周运动打在底片上，则（ ）| A．打在底片上不同位置的粒子是因为粒子比荷不同 |
| B．打在底片上不同位置的粒子是因为进入右边磁场速度不同 |
| C．如果速度选择器平行板电量不变，板间距增大，能沿直线通过选择器的粒子速度变小 |
| D．如果增大速度选择器中磁场的磁感应强度，能沿直线通过选择器的粒子速度变小 |
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名校
9 . 如图所示，下列说法正确的是（ ）
| A．如图甲是回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压 |
| B．如图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极 |
C．如图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 |
D．如图丁是质谱仪的原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 ，粒子比荷越小 |
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2022-03-23更新
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438次组卷
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4卷引用：福建省厦门集美中学2021-2022学年高二下学期4月月考物理试题
福建省厦门集美中学2021-2022学年高二下学期4月月考物理试题福建省福州市福清西山学校2021-2022学年高二下学期5月物理试题2022届天津市南开大学附属中学高三上学期第三次月考物理试题（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
名校
10 . 如图为一具有速度选择功能的质谱仪原理图，
为粒子加速器，加速电压为
；
为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为
；
为偏转分离器，磁感应强度为。一质量为
、电荷量为
的带电粒子（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。则（ ）
为粒子加速器，加速电压为；为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为；为偏转分离器，磁感应强度为。一质量为、电荷量为的带电粒子（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。则（ ）| A．该粒子一定带负电 |
| B．该粒子一定带正电 |
C．速度选择器两板间电压 的大小与无关 |
| D．该粒子在分离器磁场中运动的半径与、均无关 |
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