题海网
不限
语文
数学
英语
物理
化学
生物
历史
政治
地理
信息
通用
语文
数学
英语
物理
化学
生物
历史
地理
道法
科学
信息
史社
语文
数学
英语
道法
科学
知识点
高中
语文
数学
英语
物理
化学
生物
历史
政治
地理
信息技术
通用技术
初中
语文
数学
英语
物理
化学
生物
历史
地理
道德与法治
科学
信息技术
历史与社会
小学
语文
数学
英语
道德与法治
科学
年级
一年级
二年级
三年级
四年级
五年级
六年级
初一
初二
初三
高一
高二
高三
试卷
在线试卷
下载试卷
一年级
二年级
三年级
四年级
五年级
六年级
七年级
八年级
九年级
高一
高二
高三
高中
语文
数学
英语
物理
化学
生物
历史
政治
地理
信息技术
通用技术
初中
语文
数学
英语
物理
化学
生物
历史
地理
道德与法治
科学
信息技术
历史与社会
小学
语文
数学
英语
道德与法治
科学
其他
知识点
在线试卷
下载试卷
首页
教材知识点
高中物理
1.3 洛伦兹力与现代科技
1.3 洛伦兹力与现代科技 知识点题库
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
A
1
A
2
. 平板
S
下方有磁感应强度为
B
0
的匀强磁场。下列表述错误的是( )
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里
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
, 粒子的比荷(q/m)越大
如图所示是质谱仪的工作原理示意图.设法使某种电荷量为q的正离子导入容器A中,离子再从狭缝S
1
飘入电压为U的加速电场,初速度不计.再通过狭缝S
2
、S
3
射入磁感应强度为B的匀强磁场中,射入方向垂直于磁场区的界面PQ.最后离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S
3
的细线.若测得细线到狭缝S
3
的距离为d,请导出离子的质量m的表达式.
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电源的两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,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,如图所示,则下列说法中错误的是( )
A .
只增大狭缝间的加速电压,可增大带电粒子射出时的动能
B .
只增大狭缝间的加速电压,可增大带电粒子在回旋加速器中运动的时间
C .
只增大磁场的磁感应强度,可增大带电粒子射出时的动能
D .
用同一回旋加速器可以同时加速质子(
H)和氚核(
H)
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D
1
、D
2
构成,其间留有空隙.下列说法正确的是( )
A .
离子从电场中获得能量
B .
离子由加速器的边缘进入加速器
C .
加速电场的周期随粒子速度增大而增大
D .
离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压有关
下面列举的四种仪器或电器中,没有利用磁场对带电粒子作用原理的是( )
A .
回旋加速器
B .
质谱仪
C .
磁流体发电机
D .
示波器
如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是( )
A .
带电粒子从磁场中获得能量
B .
带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
C .
带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关
D .
带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大
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源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使带电粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直盒面的匀强磁场中,如图所示,已知D形盒半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交变电压的频率为f。当用此加速器加速质子(
)时,下列说法正确的是( )
A .
质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B .
加速电压越大,质子最后获得的速度越大
C .
交变电压的频率与质子做匀速圆周运动的频率相等
D .
B和f都不改变,该回旋加速器也可用于加速α粒子(
)
如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图.此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E.由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,垂直场强方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿中心线做匀速圆周运动,而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最终打到胶片上的某点.下列说法中正确的是( )
A .
P、Q间加速电压为
B .
离子在磁场中运动的半径为
C .
若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器,离子不能从S射出
D .
若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷
如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的( )
A .
加速的次数
B .
加速电压的大小
C .
金属盒的半径
D .
匀强磁场的磁感应强度
用如图所示的回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍,可采用下列哪几种方法( )
A .
将其磁感应强度增大为原来的2倍
B .
将其磁感应强度增大为原来的4倍
C .
将D形金属盒的半径增大为原来的2倍
D .
将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍
劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒半径为
R
, 两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为
B
的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为
f
, 加速电压为
U
。若
A
处粒子源产生的质子的质量为
m
、电荷量为+
q
, 在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )
A .
质子被加速后的最大速度不可能超过2π
Rf
B .
质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压
U
成正比
C .
质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
∶1
D .
不改变磁感应强度
B
和交流电频率
f
, 该回旋加速器也能用于
a
粒子加速
如图为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直MN进入偏转磁场,该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.可测量出G、H间的距离为L.带电粒子的重力可忽略不计.求
(1) 粒子从加速电场射出时速度v的大小.
(2) 粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B
1
的大小和方向.
(3) 偏转磁场的磁感强度B
2
的大小.
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。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场
和匀强电场
E
,
磁场方向垂直于纸面向里,平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场
,则下列相关说法中正确的是( )
A .
质谱仪是分析同位素的重要工具
B .
该束带电粒子带负电
C .
速度选择器的
极板带负电
D .
在
磁场中运动半径越大的粒子,比荷
越小
质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为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”.则下列判断正确的是( )
A .
进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B .
进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C .
在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D .
a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
诺贝尔物理学奖得主劳伦斯发明了回旋加速器,其原理可简化如下.如图所示,两个中空的半径R=0.125m的半圆金属盒,接在电压U=5000V、频率恒定的交流电源上;两盒狭缝之间距离d=0.01m,金属盒面与匀强磁场垂直,磁感应强度B=0.8T.位于圆心处的质子源能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计,不计质子间的相互作用),质子在狭缝之间能不断被电场加速,最后通过特殊装置引出.已知质子的比荷
C/kg,求:
(1) 质子能获得的最大速度;
(2) 质子在电场加速过程中获得的平均功率;
(3) 随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差Δr如何变化?简述理由.
(4) 设输出时质子束形成的等效电流为100mA,回旋加速器输出功率是多大?
图示为一由相互正交的磁感应强度大小为B的匀磁场和电场强度大小为E的匀强电场组成的速度选择器,一由不同比荷的带电粒子组成的粒子束以一定的初速度沿直线通过速度选择器,然后粒子束通过平板S上的狭缝P进入另一个磁感应强度大小为B′的匀强磁场,最终打在荧光屏A
1
A
2
上,下列表述正确的是( )
A .
粒子可能带负电荷
B .
不同比荷的带电粒子通过速度选择器的时间可能不相等
C .
粒子打在A
1
A
2
的位置越靠近P,粒子的比荷就越大
D .
所有打在A
1
A
2
上的粒子,在磁感应强度大小为B′的磁场中的运动时间都相同
回旋加速器是加速带电粒子的装置。如图所示,其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒(
、
),两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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,D形盒的半径为R。质量为m、电荷量为q的质子从
盒的质子源(A点)由静止释放,加速到最大动能后经粒子出口处射出。若忽略质子在电场中的加速时间,且不考虑相对论效应,则下列说法正确的是( )
A .
交变电压U越大,质子获得的最大动能越大
B .
质子在加速器中的加速次数越多,质子获得的最大动能越大
C .
增大D型盒的半径,质子获得的最大动能增大
D .
质子不断加速,它做圆周运动的周期越来越小
关于下列四幅图的说法正确的是( )
A .
图甲是用来加速带电粒子的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U
B .
图乙是磁流体发电机的结构示意图,正离子进入后会偏向B板,A板电势高于B板电势
C .
图丙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是
D .
图丁是质谱仪的结构示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S
3
说明粒子的比荷越大
质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。a、b是同位素原子核,它们的电荷量均为q,a的质量为m。如图所示,它们从静止开始经电压为U的电场加速,然后沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场,最后打在照相底片上。从照相底片上获知a、b在磁场中的轨迹直径分别为x、
。不计a、b的重力及其相互作用。求:
(1) a进入磁场时的速度大小v;
(2) 磁场的磁感应强度大小B;
(3) b的质量。
如图所示,甲是回旋加速器的示意图,利用该装置我们可以获得高能粒子。两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,并分别与交流电源相连(电压随时间变化如图乙所示)。粒子在狭缝中心附近的A点源源不断从粒子源进入狭缝间,通过狭缝时加速。粒子的质量为m,电量为q。粒子的初速度可以忽略不计,不计粒子的重力,忽略粒子在狭缝中运动的时间,忽略狭缝中的磁场以及粒子间的相互作用,忽略狭义相对论效应,下列说法中正确的有( )
A .
交流电压的周期
B .
U
m
越大,粒子在回旋加速器中获得的最大速度越大
C .
增加回旋加速器的半径,可以提高粒子在回旋加速器获得的最大速度
D .
粒子在狭缝间加速的次数越多,在回旋加速器中获得的最大速度越大
<<
<
1
2
3
4
5
6
7
8
>
>>
最近更新
有机物X、Y分子式不同,它们只含C、H、O元素
属于物理变化的是( ) A.食物腐烂 B.粉笔
如果点位于第三象限,那么角所在象限是第__
如图所示,质量为m的物体,由高h处无初速滑
下列加点字读音全部相同的一组是:( )
2012年7月27日~8月12日,第30届夏季奥运会将在
毛.泽东指出:“中国反帝反封建的资产阶
关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确
高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能
如图甲所示,两根足够长的平行导轨处在与水
论述文阅读,完成小题(每小题3分,共9分)
下列各反应中,属于化合反应的是A.2H2 + O2
爬山虎攀上围墙,梨花发育成梨,蝌蚪变成青
下列实数中的无理数是( ) A.
(2012·福州模拟)1913年美国最高法院法官奥利
“演说在雅典民主时代特别发达,因为它在
若正方体的棱长为,则以该正方体各个面的中
听一支好歌、读一首好诗、看一场球赛……都
(1)P和S (2)Mg和Ca (3)Al和Si三组原子
设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=-2011, ,则