3．圖示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．其中OP與平板平行．平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．不計(jì)帶電粒子所受的重力，下列表述正確的是（　�。�
A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于$\frac{E}{B}$
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

分析 帶電粒子經(jīng)加速后進(jìn)入速度選擇器，速度為v=$\frac{E}{B}$粒子可通過選擇器，然后進(jìn)入B0，打在S板的不同位置．

解答 解：A、進(jìn)入B0的粒子滿足$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{{B}_{0}R}$，知道粒子電量后，便可求出m的質(zhì)量，所以質(zhì)譜儀可以用來分析同位素，故A正確；
B、假設(shè)粒子帶正電，則受電場(chǎng)力向左，由左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故B正確；
C、由qE=qvB，得v=$\frac{E}{B}$，此時(shí)離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，故C正確；
D、由$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{{B}_{0}R}$，知R越小，荷質(zhì)比越大；粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小荷質(zhì)比越大；故D錯(cuò)誤；
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 質(zhì)譜儀工作原理應(yīng)采取分段分析的方法，即粒子加速階段，速度選擇階段，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，人造衛(wèi)星以速度V1在圓軌道Ⅰ繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，在P點(diǎn)處經(jīng)短暫調(diào)整，速度由V1變到V2進(jìn)入軌道Ⅱ，沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)Q時(shí)線速度為V3，則可以確定（　　）
A．V3＞V1＞V2B．V1＞V2＞V3C．V2＞V1＞V3D．V2＞V3＞V1

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，條形區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.3T，Ⅱ內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=$\sqrt{3}$B1，BB′、CC′間存在沿紙面方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，AA′、BB′、CC′、DD′為磁場(chǎng)邊界，它們相互平行，條形區(qū)域的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)寬度及BB′、CC′之間的距離d=1m．一束帶正電的某種粒子從AA′上的O點(diǎn)以沿與AA′成60°角以v1=2×106m/s射入磁場(chǎng)，剛好垂直邊界BB′射出區(qū)域I而進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且沿與CC′成60°角進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，最后粒子剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ射出，取π≈3，不計(jì)粒子所受重力．求：
（1）粒子的比荷$\frac{q}{m}$；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�
（3）粒子從O到DD′所用的時(shí)間．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．2011年3月11日13時(shí)46分，日本發(fā)生9.0級(jí)地震，導(dǎo)致福島核電站發(fā)生爆炸，造成大量放射性物質(zhì)外泄．其中，放射性污染物主要有碘-131、銫-137和鍶-90等．3月29日，在我國(guó)部分地區(qū)空氣中也監(jiān)測(cè)到來自日本核事故釋放出的極微量人工放射性元素碘-131．關(guān)于這些放射性物質(zhì)的下列說法正確的是（　　）
A．碘-131、銫-137等放射性塵埃會(huì)污染空氣、食物和水，通過呼吸和飲食進(jìn)入人體，其射線會(huì)傷害人體組織，甚至誘發(fā)癌變
B．碘-131的半衰期是8天，銫-137和鍶-90的半衰期是30年左右，可以通過加熱升溫改變他們的半衰期
C．碘-131進(jìn)人人體會(huì)蓄積在甲狀腺，鍶-90會(huì)進(jìn)入骨骼，它們與其非放射性I同位素的化學(xué)性質(zhì)有所不同
D．碘-131發(fā)生衰變，放出的β射線是高能電磁波

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0射出，粒子恰好經(jīng)過A點(diǎn)，O、A兩點(diǎn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，連線與坐標(biāo)軸+y方向的夾角為α=45°，不計(jì)粒子的重力．
（1）若在平行于x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1中，粒子沿+y方向從O點(diǎn)射出，恰好經(jīng)過A點(diǎn)；若在平行于y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2中，粒子沿+x方向從O點(diǎn)射出，也恰好能經(jīng)過A點(diǎn)，求這兩種情況電場(chǎng)強(qiáng)度的比值$\frac{{E}_{1}}{{E}_{2}}$
（2）若在y軸左側(cè)空間（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O，沿與y軸成30°的方向射入第二象限，恰好經(jīng)過A點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直圓弧形金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置，導(dǎo)軌下端接有電源，導(dǎo)體棒與軌道接觸良好，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)欲使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上，則下列方法可行的是（　�。�
A．施加一個(gè)沿ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．施加一個(gè)沿ba方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
C．施加一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)D．施加一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，光滑水平面上用輕質(zhì)細(xì)繩相連的A、B兩物體，它們的質(zhì)量分別為mA=2kg和mB=1kg，開始時(shí)B靜止，A以v0=3m/s的速度向右滑動(dòng)，當(dāng)細(xì)繩被拉直后，A和B一起以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)，求：
①A、B一起運(yùn)動(dòng)的速度大小．
②細(xì)繩拉力對(duì)A的沖量．
③在繩被拉直過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，在平直軌道上勻加速向右行駛的封閉車廂中，懸掛著一個(gè)帶有滴管的盛油容器，當(dāng)?shù)喂芤来蔚蜗氯斡蜁r(shí)（設(shè)三滴油都落在車廂底板上），下列說法中正確的是（　�。�
A．這三滴油依次落在OA之間，且后一滴比前一滴離O點(diǎn)遠(yuǎn)
B．這三滴油依次落在OA之間，且后一滴比前一滴離O點(diǎn)近
C．這三滴油依次落在O點(diǎn)上
D．這三滴油依次落在OA間同一位置上

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好，在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示，不計(jì)軌道電阻，以下敘述正確的是（　　）
A．FM向左B．FN向右C．FM逐漸增大D．FN大小不變

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