速度选择器 知识点题库

如图所示,一束由质子、电子和α粒子组成的射线,在正交的电磁场中沿直线OO'从O'点射入磁场B2形成3条径迹,下列说 法正确的是(   )

A . 2是α粒子的径迹 B . 3是质子的径迹 C . 1是α粒子的径迹 D . 2是质子的径迹
如图所示,电容器两极板相距为d,两板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1 , 一束电荷量相同的带正电的粒子从图示方向射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场,结果分别打在a、b两点,两点间距离为△R.设粒子所带电量为q,且不计粒子所受重力,求:

  1. (1) 粒子在磁场B1中的速度多大?

  2. (2) 打在a、b两点的粒子的质量之差△m是多少?

如图所示,平行金属板P、Q水平放置,两板间距离为d,板间存在垂直于平行金属板的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1 , 两板间电势差为U.现有质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,以某一速度沿垂直电场和磁场方向射入金属板P、Q间,恰好沿直线通过平行金属板.粒子离开金属板匀速飞行一段距离后进入另一边界为圆形的匀强磁场区域(未画出),圆形区域内磁场的磁感应强度大小为B2 , 方向垂直纸面向外,粒子在圆形区域内速度方向改变90°时离开圆形区域,不计粒子所受重力,整个装置处在真空中.求:

  1. (1) 粒子速度大小;

  2. (2) 粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径;

  3. (3) 圆形区域的最小面积.

在图中虚线所围的区域内,存存电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转,设重力可以忽略不计,则在这区域中的E和B的方向不可能是(   )

A . E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相同 B . E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相反 C . E竖直向上,B垂直纸面向外 D . E竖直向上,B垂直纸面向里
质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1 , 板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2 . 今有一质量为m、电荷量为+e的正电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.求:

  1. (1) 粒子射出加速器时的速度v为多少?

  2. (2) 速度选择器的电压U2为多少?

  3. (3) 粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大?

如图所示,厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是(    )

A . 上表面的电势高于下表面电势 B . 仅增大h时,上下表面的电势差增大 C . 仅增大d时,上下表面的电势差减小 D . 仅增大电流I时,上下表面的电势差减小
如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图.速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下,磁感应强度B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2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EB1入射到速度选择器中,若  , ,在不计重力的情况下,则分别打在P1P2P3P4四点的离子分别是(  )

A . 甲 乙 丙 丁 B . 甲 丁 乙 丙 C . 丙 丁 乙 甲 D . 甲 乙 丁 丙
图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是( )

A . 大小为B/v,粒子带正电时,方向向上 B . 大小为B/v,粒子带负电时,方向向上 C . 大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关 D . 大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
下列说法正确的是(    )

A . 如图甲所示,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D形盒的半径 B . 如图乙所示,磁流体发电机的结构示意图。可以判断出A极板是发电机的负极,B极板是发电机的正极 C . 如图丙所示,速度选择器可以判断粒子电性,若带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq=qvB,即 D . 如图丁所示,是磁电式电流表内部结构示意图,线圈在软铁产生的匀强磁场中转动
如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。若从左侧水平射入的带电粒子,不计重力,穿过这一区域时未发生偏转,则该粒子的速度大小为;若只改变该粒子的电性,则粒子穿过这一区域时是否会发生偏转?(选填“会”或“不会”)。

如图所示,两平行金属板中间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,不计重力的带电粒子沿垂直于电场和磁场方向射入。有可能做直线运动的是(   )
A . B . C . D .
如图,一束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磁感应强度为B和匀强电场电场强度为E.组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B/ , 最终打在A1A2上,下列表述正确的是(   )

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A . 粒子带正电 B . 所有打在A1A2上的粒子,在磁感应强度为B/的磁场中的运动时间都相同 C . 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D . 粒子打在A1A2上的位置越靠近P,粒子的比荷 越大
如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是(   )

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A . 粒子一定带负电 B . 粒子的速度大小v=B/E C . 若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动 D . 若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变
在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直.一带电粒子(重力不计) 从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动,则该粒子(    )

 

A . 一定带正电 B . 速度 C . 若速度 ,粒子在板间的运动是类平抛运动 D . 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板,仍做直线运动
如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里,电场强度 ,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角∠AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度 ,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度 ,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量 、质量 的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C.求:

  1. (1) 离子在平行板间运动的速度大小.
  2. (2) 离子打到荧光屏上的位置C的坐标.
  3. (3) 现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件?
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。若速度选择器中电场强度大小为 ,磁感应强度大小为 、方向垂直纸面向里,静电分析器通道中心线为 圆弧,圆弧的半径 ,通道内有均匀辐射的电场,在中心线处的电场强度大小为 ,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 、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度 沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器,由 点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的 点,不计粒子重力。下列说法正确的是(   )

A . 速度选择器的极板 的电势比极板 的低 B . 粒子的速度 C . 粒子的比荷为 D . 两点间的距离为
质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1 , b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1 , 板间距离为d,c为偏转分离器。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子,不计重力,该粒子经加速后恰能匀速通过速度选择器,进入偏转分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求:

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  1. (1) 粒子射出加速器时的速度v;
  2. (2) 速度选择器的电压U2
  3. (3) 偏转分离器中磁场的磁感应强度为B2
如图所示,图甲为磁流体发电机原理示意图,图乙为质谱仪原理图,图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,下列说法正确的是(   )

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A.图甲中,将一束等离子体喷入磁场,

A . B板间产生电势差,B板电势高 B . 图乙中,粒子打在A1A2上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大 C . 图丙中,带电粒子(不计重力)能够从Q向P沿直线匀速通过速度选择器 D . 图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大
如图所示,虚线 是速度选择器的中线,其间匀强磁场的磁感应强度为 ,匀强电场的场强为 ,一足够大、中间有小孔的照相底片与虚线 垂直,且小孔和 在同一直线上,底片右侧偏转磁场的磁感应强度为 。现有一个离子沿着虚线 向右做匀速运动,穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动,最后垂直打在底片上(不计离子重力)。

  1. (1) 求该离子沿虚线运动的速度大小v;
  2. (2) 求该离子的比荷
  3. (3) 如果带电量为q的两种同位素离子,先后沿着虚线 向右做匀速运动,它们在底片上的落点间距为d,求这两种同位素离子的质量差
关于如图所示四个示意图的说法,正确的是(   )

A . 甲是磁流体发电机的示意图,可以判断极板是发电机的负极 B . 乙是速度选择器的示意图,带电粒子(不计重力)能沿直线通过的条件是 C . 丙是回旋加速器的示意图,增加加速电压可使粒子获得的最大动能增大 D . 丁是质谱仪的结构示意图,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 , 粒子的比荷越小