1.3 洛伦兹力与现代科技 知识点题库

如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是    (    )

如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：

如图所示回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，已知匀强磁场磁感应强度为B，被加速的粒子质量为m，带电量为q，D形金属盒最大半径为R，则要使粒子能够在加速器里面顺利的完成加速，所加电场的周期为粒子的最大动能为．

如图所示，回旋加速器的两个D型盒之间接有如图所示的交变电源，电源电压为U．上方D型盒中央为质子源，质量为m电荷量为e的质子由静止开始经电场加速后，进入下方的D型盒．回旋加速器的最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B．

下列说法中正确的是（   ）

如图测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图如图所示．设法使某有机化合物的气态分子导人图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子．分子离子从狭缝S₁以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计）加速后，再通过狭缝S₂、S₃射人磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ．最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝S₃的细线．若测得细线到狭缝S₃的距离为d．试推导出分子离子质量m的表达式．

在两平行金属板间，有如图所示的相互正交的匀强电场和匀强磁场，α粒子以速度v₀从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从做向右射入时，恰好能沿直线匀速通过，若电子以速度v₀从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时，电子将（   ）

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形合D₁、D₂构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（   ）

关于回旋加速器加速带电粒子使其所获得的能量，下列说法正确的是（   ）

①与加速器的半径有关，半径越大，能量越大

②与加速器的磁场有关，磁感应强度越大，能量越大

③与加速器的电场有关，电场强度越大，能量越大

④与带电粒子的质量、电量均有关，质量和电量越大，能量越大．

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下方有磁感应强度为B₀的匀强磁场。下列表述不正确的是(　　)

如图甲是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中磁感应强度大小恒定，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能 随时间 的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判正确的是（ ）

质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图为质谱仪的原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S由静止飘入电势差为U的加速电场，经加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（   ）

劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个半径相同的铜质D形盒D₁、D₂构成，其间留有空隙，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电的电压为u，下列说法正确的是（   ）

如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m_a＝m_b＜m_c＝m_d ， 以不等的速度v_a＜v_b＝v_c＜v_d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B₂磁场，由此可判定(   )

如图所示，一束电荷量相同的带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场（左侧极板带正电，右侧极板带负电）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强偏转磁场，最终打在 、 上，下列说法正确的是（   ）

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。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（   ）

图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为g的离子，从容器A下方的小孔 飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过 沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上。不计离子重力。则（   ）

回旋加速器的构造如图所示，D₁、D₂是半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源，D形盒处于匀强磁场中。工作时交流电的周期和粒子做圆周运动的周期（选填“相等”或“不相等”），粒子经电场加速，经磁场回旋，获得的最大动能由和D形盒的决定，与加速电压无关。

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A₁A_2。平板S下方有强度为B₀的匀强磁场。下列表述不正确的是（　　）

如图所示为几种仪器的原理示意图，图甲为磁流体发电机，图乙为质谱仪，图丙为多级直线加速器，图丁是霍尔元件，下列说法正确的是（   ）

A.图甲中，将一束等离子体喷入磁场，