1 . 阿斯顿最早设计了质谱仪，并用它发现了氖20（20Ne）和氖22（22Ne），证实了同位素的存在。一种质谱仪的结构可简化为如图所示，半圆柱形通道水平放置，其上下表面内半径均为R、外半径均为3R，该通道内存在方向竖直向上的匀强磁场，正对着通道出口处放置一张照相底片，记录粒子从出口射出时的位置。粒子源释放出的20Ne和22Ne，加速后垂直通过速度选择器的正交电磁场，磁感应强度大小为B0、电场强度大小为E0，接着垂直于通道入口从中缝MN进入磁场区，其中20Ne恰能击中照相底片的正中间位置。已知20Ne质量为m1，22Ne质量为m2，带电量均为q（q>0），不计粒子重力，求：
（1）粒子通过速度选择器的速度v；
（2）通道中匀强磁场的磁感应强度的大小B1；
（3）调节速度选择器的电场强度大小，可改变粒子击中照相底片的位置，为了保证两种粒子都能击中照相底片，电场强度可调节最大值Em的大小。
（1）粒子通过速度选择器的速度v；
（2）通道中匀强磁场的磁感应强度的大小B1；
（3）调节速度选择器的电场强度大小，可改变粒子击中照相底片的位置，为了保证两种粒子都能击中照相底片，电场强度可调节最大值Em的大小。
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2 . 如图所示，一质量为
、电荷量为
的粒子从静止开始经加速电压为
的电场加速后，进入速度选择器，速度选择器中的匀强磁场的磁感应强度大小为
，粒子射出速度选择器后进入静电分析器，静电分析器两端中心位置
和
处各有一个小孔，通道中心轴线的半径为
，通道内存在均匀辐向电场，粒子从孔射出后沿半径方向进入环形匀强磁场且刚好未进入小圆区域。已知环形磁场的外半径为，内半径为
。可能用到的数据
。求：
（1）速度选择器和静电分析器中的电场强度大小
和
；
（2）环形磁场的磁感应强度的大小
；
（3）粒子在环形磁场中的运动时间
。
、电荷量为的粒子从静止开始经加速电压为的电场加速后，进入速度选择器，速度选择器中的匀强磁场的磁感应强度大小为，粒子射出速度选择器后进入静电分析器，静电分析器两端中心位置和处各有一个小孔，通道中心轴线的半径为，通道内存在均匀辐向电场，粒子从孔射出后沿半径方向进入环形匀强磁场且刚好未进入小圆区域。已知环形磁场的外半径为，内半径为。可能用到的数据。求：（1）速度选择器和静电分析器中的电场强度大小
和；（2）环形磁场的磁感应强度的大小
；（3）粒子在环形磁场中的运动时间
。
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2023-05-15更新
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855次组卷
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4卷引用：2023届河北省沧州市沧县中学高三下学期模拟信息卷物理试题
名校
3 . 利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷，如图所示为一种质谱仪的原理示意图。某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场（其初速度可视为零），之后自O点垂直磁场边界进入匀强磁场中，最后打到照相底片上的P点，粒子重力不计。此过程中，比荷越大的带电粒子（ ）
| A．进入磁场时的速度越小 |
| B．粒子带正电 |
| C．在磁场中的运动时间越长 |
| D．在加速电场中的加速时间越长 |
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4 . 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，在乳胶片上形成三个点a、b、c，则下列说法中正确的是（ ）
A．速度选择器的 极板带负电 | B．打在a处的粒子的比荷 较大 |
| C．打在c处的粒子运动时间最长 | D．打在c处的粒子运动速度最大 |
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5 . 速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中
，则下列说法中正确的是（ ）
，则下列说法中正确的是（ ）| A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电 |
| B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷 |
C．能通过狭缝 的带电粒子的速率等于 |
D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为 |
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2023-04-24更新
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319次组卷
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20卷引用：第三讲 带电粒子在复合场中的运动-2023年高三物理一轮复习精讲精练
（已下线）第三讲 带电粒子在复合场中的运动-2023年高三物理一轮复习精讲精练四川省泸州市泸县第一中学2022-2023学年高二下学期5月期中物理试题【校级联考】湖北省武汉市六校联考2018-2019学年高二上期末考试物理试题2017-2018学年高中物理选修3-1（人教版）:模块综合检测题人教版 高三一轮复习：磁场 第3节 带电粒子在复合场中的运动四川省泸县第二中学2019-2020学年高二下学期第一次在线月考物理试题（已下线）【专题】专题09 磁场重庆市沙坪坝区凤鸣山中学2020-2021学年高二上学期12月物理试题福建省福州师范大学附属中学2020-2021学年高二上学期期末物理试题2021人教版选择性必修第二册 第一章 1.4 质谱仪与回旋加速器 课中练习（已下线）1.4 质谱仪与回旋加速器 课中练习2023届山西省运城市稷山中学高三上学期开学摸底检测物理试题广西壮族自治区柳州市第三中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题2015-2016学年江苏省盐城市射阳二中高二期末物理卷2016-2017学年云南省云天化中学高二（理）上学期期末考试物理试卷湖北襄阳市第四中学2017-2018学年高二12月月考物理试题甘肃省靖远县第二中学2018-2019学年高二下学期开学检测考试物理试题宁夏育才中学勤行学区2019-2020学年高二上学期第二次月考物理试题江苏省江阴市长泾高级中学四校2020-2021学年高二上学期期中联考物理试题黑龙江省大庆市大庆铁人中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题
6 . 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，磁感应强度为，两板间电压为U，两板间距离为d；偏转分离器中，磁感应强度为，磁场方向垂直纸面向外。现有一质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），该粒子以某一速度恰能沿直线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（ ）
，两板间电压为U，两板间距离为d；偏转分离器中，磁感应强度为，磁场方向垂直纸面向外。现有一质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），该粒子以某一速度恰能沿直线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内 |
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 |
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7 . 离子注入是芯片制造中一道重要工序，如图是其工作示意图，离子源发出质量为m的离子沿水平方向进入速度选择器，然后从M点进入磁分析器（截面为内外半径分别为
和
的四分之一圆环），从N点射出，M、N分别为磁分析器
边界和
边界的中点，接着从棱长为L的正方体偏转系统上表面中心沿
竖直注入，偏转后落在与偏转系统底面平行的距离为
的水平面晶圆上（O为坐标原点）。已知各器件的电场强度均为E，磁感应强度均为B，偏转系统中的电场、磁场方向与晶圆面x轴正方向同向。不计离子重力，打在晶圆上的离子，经过偏转系统的角度都很小。当
很小时，有
。求：
（1）离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出来离子的电荷量；
（2）偏转系统仅加电场时，离子在穿出偏转系统整个过程中电势能的变化量；
（3）偏转系统仅加磁场时，离子注入晶圆的位置坐标
（用、及L表示）。
和的四分之一圆环），从N点射出，M、N分别为磁分析器边界和边界的中点，接着从棱长为L的正方体偏转系统上表面中心沿竖直注入，偏转后落在与偏转系统底面平行的距离为的水平面晶圆上（O为坐标原点）。已知各器件的电场强度均为E，磁感应强度均为B，偏转系统中的电场、磁场方向与晶圆面x轴正方向同向。不计离子重力，打在晶圆上的离子，经过偏转系统的角度都很小。当很小时，有。求：（1）离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出来离子的电荷量；
（2）偏转系统仅加电场时，离子在穿出偏转系统整个过程中电势能的变化量；
（3）偏转系统仅加磁场时，离子注入晶圆的位置坐标
（用、及L表示）。
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8 . 如图所示，
（2个质子和1个中子组成）和
（2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M、N。下列说法正确的是（ ）
（2个质子和1个中子组成）和（2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M、N。下列说法正确的是（ ）| A．速度选择器内部的磁场垂直纸面向外 | B．平板S下方的磁场垂直纸面向外 |
| C．经过狭缝P时，两种粒子的速度不同 | D．痕迹M是抵达照相底片上时留下的 |
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名校
9 . 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（ ）
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 |
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2023-03-02更新
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845次组卷
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15卷引用：2023全品 二轮复习 专题三 第8讲 主题三 带电粒子的运动在科技上的应用
2023全品 二轮复习 专题三 第8讲 主题三 带电粒子的运动在科技上的应用2023届福建省福州八县一中高三下学期高考模拟物理试题（二）【全国百强校】陕西省宝鸡中学2019届高三第五次模拟考试理科综合物理试题2020届天津巿塘沽一中高三下学期3月线上物理试题（已下线）《2020年高考全真精准模拟理科综合之物理选择题专练》第08周 第1练2020届天津市塘沽一中高三第二次模拟考试物理试题（已下线）2021年高考物理一轮复习小题必刷-必刷38 带电粒子在组合场中的运动（已下线）《2021届高考物理三轮复习专题集训》电场和磁场综合应用（B）2022年新教材高考一轮创新复习 第九章 第3讲 带电粒子在复合场中的运动（已下线）§1.４ 质谱仪与回旋加速器 （备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版选择性必修第二册）山西省晋城市陵川县实验中学校2021-2022学年高二下学期3月考试物理试题（已下线）2022年高考物理押题预测卷02（全国乙卷）河南省信阳中学2021-2022学年高二下学期期末物理试题1.2洛伦兹力 随堂练习 -鲁科版（2019）选择性必修第二册江苏省南通中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题
名校
10 . 如图所示，一个粒子源S发射出速度不同的各种粒子，经过PQ两板间的速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过挡板MN上的小孔O，在MN下方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的轨迹如图所示，则下面说法正确的是：（ ）
| A．若PQ两板间的磁场是垂直纸面向外的匀强磁场，则PQ 间的电场方向一定水平向左 |
B．设PQ两板间垂直纸面的匀强磁场为B，匀强电场大小为E ，则甲粒子的速度大小为 |
C．丙的比荷 最大 |
| D．若只将速度选择器中的电场、磁场方向反向，则甲、乙、丙、丁四种粒子不能从O点射出 |
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2023-02-18更新
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416次组卷
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4卷引用：四川省遂宁市2022-2023学年高二上学期期末物理试题
四川省遂宁市2022-2023学年高二上学期期末物理试题（已下线）专题04 质谱仪与回旋加速器-【好题汇编】备战2023-2024学年高二物理上学期期末真题分类汇编（人教版2019）安徽省安庆市第一中学2022-2023学年高二下学期第一次段考物理试题广东省汕头市潮阳区河溪中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题
