如图所示为质谱仪的原理图．利用这种质谱仪可以对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素，从容器A下方的小孔S1进入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零．粒子被加速后从小孔S2进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线．关于氢的三种同位素进入磁场时速率的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列说法中正确的是（   ）

试卷相关题目

• 1美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使带电粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为改进后的回旋加速器的示意图，其中距离很小的盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在

  A.C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种回旋加速器，下列说法正确的是（ ）A.带电粒子每运动一周被加速一次

  B.P1P2＝P2P3

  C.粒子能达到的最大速度与D形盒的尺寸无关

  D.加速电场的方向需要做周期性的变化

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• 2用回旋加速器加速质子，为了使质子获得的动能增大为原来的4倍，可以（ ）

  A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍

  B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍

  C.将加速电场的电压增大为原来的4倍

  D.将加速电场的频率增大为原来的4倍

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• 3不定项选择1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（   ）

  A.离子由加速器的中心附近进入加速器

  B.离子由加速器的边缘进入加速器

  C.离子从磁场中获得能量

  D.离子从电场中获得能量

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• 4如图为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．滤速器中场强E方向向下，磁感强度的方向垂直纸面向里，分离器中磁感强度的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和入射，若开始考试点击查看答案
• 5环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒子初速度为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法正确的是（    ）

  A.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大

  B.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小

  C.对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变

  D.对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小

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• 6不定项选择下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。速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。挡板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.能竖直通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E

  D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

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• 71930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。下列说法正确的是（    ）

  A.带电粒子在回旋加速器中从磁场中获得能量

  B.带电粒子在回旋加速器中从电场中获得能量

  C.高频交变电源的电压越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大

  D.匀强磁场的磁感应强度越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大

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• 8下图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子b所通过的路径，则（   ）

  A.a的质量一定大于b的质量

  B.a的电荷量一定大于b的电荷量

  C.a运动的时间大于b运动的时间

  D.a的比荷大于b的比荷

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• 9两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U1和U2的高频电源上，且U1>U2，有两个相同的带电粒子分别在这两个加速器中运动,设两个粒子在加速器中运动的时间分别为t1和t2，获得的最大动能分别为Ek1和Ek2，则（ ）

  A.t1Ek2

  B.t1=t2,Ek1

  C.t1>t2,Ek1=Ek2

  D.t1开始考试点击查看答案

• 10欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（ ）

  A.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小

  B.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

  C.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小

  D.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

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