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如图所示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...

如图所示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BE.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

 

ABC 【解析】 带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡,做匀速直线运动,进入偏转电场后做匀速圆周运动,根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系. A、C、D项:粒子在速度选择器中做匀速直线运动,有qE=qvB,解得,进入偏转电场后,有qvB0=解得知r越小,比荷越大.同位素电量相等,质量不同,则偏转半径不同,所以质谱仪是分析同位素的重要工具.故A、C正确,D错误; B项:粒子在磁场中向左偏转,根据左手定则知该粒子带正电,在速度选择器中,所受的电场力水平向右,则洛伦兹力水平向左,根据左手定则,磁场的方向垂直纸面向外,故B正确. 故选ABC.
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如图所示,粒子a和粒子b所带的电荷量相同,以相同的动能从A点射入匀强磁场中,做圆周运动的半径,则下列说法正确的是(重力不计)(   

A.两粒子都带正电,质量之比

B.两粒子都带负电,质量之比

C.两粒子都带正电,质量之比

D.两粒子都带负电,质量之比

 

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如图所示,有一离子束沿直线通过相互垂直的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ,再进入匀强磁场区域Ⅱ中做偏转半径相同的圆周运动,则它们一定具有相同的

A. 电性

B. 比荷

C. 电荷量

D. 质量

 

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两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行,一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(   

A.轨道半径减小,速率减小 B.轨道半径增大,角速度减小

C.轨道半径增大,周期增大 D.轨道半径不变,速率不变

 

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质量为m、电荷量为的带电粒子(不计重力),从静止开始经加速电场加速后,进入半径为R的绝缘圆形筒内,MN两极板间电压为U,圆简中有方向垂直纸面向外的匀强磁场,如图所示,若要求带电粒子进入磁场后,经过与圆筒壁做数次碰撞后,又从原入口处飞出.设在碰撞过程中带电粒子的电荷量保持不变,且每次与筒壁碰撞都没有机械能损失.求下列情况下磁感应强度B的大小:

1)与圆筒碰撞3次;

2)与圆筒碰撞4次;

3)与圆筒碰撞n次(其中n=345.

 

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如图,在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场.一个氕核和一个氘核先后从y轴上yh点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向.已知进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为,并从坐标原点O处第一次射出磁场. 氕核的质量为m,电荷量为q. 氘核的质量为2m,电荷量为q不计重力.求:

(1)第一次进入磁场的位置到原点O的距离;

(2)磁场的磁感应强度大小;

(3)第一次进入磁场到第一次离开磁场的运动时间.

 

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