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質譜儀是一種測定帶電粒子質量或分析同位素的重要設備，它的構造原理如圖示．離子源S產生的各種不同正離子束（速度可視為零），經MN間的加速電壓U加速后從小孔S1垂直于磁感線進入勻強磁場，運轉半周后到達照相底片上的P點．設P到S1的距離為x，則
A．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越小
B．若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越大
C．只要x相同，對應的離子質量一定相同
D．x相同，對應的離子的比荷可能不相等
B

試題分析：根據動能定理得，，所以
根據 得，所以，若離子束是同位素，則x越大對應的離子質量越大．故A錯誤，B正確．
根據知x相同，則離子的荷質比相同．故C、D錯誤．
點評：解決本題的關鍵利用動能定理和牛頓第二定律求出P到S1的距離，從而得出x與電荷的比荷有關．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，是回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，并分別與高頻的交流電相連，已知加速電壓為U，D形金屬盒的半徑為R，兩盒之間的狹逢距離為d，若O處粒子源產生質量為m、電荷量為+q的質子在加速器中被加速（忽略粒子質量變化，不計重力），則下列判斷正確的是（　�。�
A．質子加速度的最大動能為
q2B2R2
2m
B．質子每次加速后經過D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍
C．質子在電場與磁場中運動的總時間為t=
πBR2
2U
+d
2mN
qU
D．不改變磁感應強度B和交變電流的頻率f，該回旋加速度器不能用于加速氘核

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是一個水平放置的玻璃圓環(huán)型小槽，槽內光滑，槽寬度和深度處處相同，現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速υ0，與此同時，有一變化的磁場垂直穿過玻璃環(huán)形小槽外徑所對應的圓面積。磁感應強度的大小跟時間成正比。其方向豎直向下。設小球在運動過程中電荷量不變，那么(  )
A．小球受到的向心力大小不變
B．小球受到的向心力大小不斷增加
C．磁場力對小球做了功
D．小球受到的磁場力大小與時間成正比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（q1、m1）和氦核（q2、m2）。已知q2=2q1，m2 =2m1，下列說法中正確的是（   ）
A．它們的最大速度相同
B．它們的最大動能相同
C．僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動能
D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質譜儀是用來測定帶電粒子質量和分析同位素的重要裝置，在科學研究中具有重要應用。如圖所示是質譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強磁場的磁感應強度為B1，方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線穿過電容器后進入另一磁感應強度為B2、方向垂直紙面向外的勻強磁場。結果分別打在感光片上的a、b兩點，設a、b兩點之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計重力。

求：（1）該束帶電粒子的電性和速率？
（2）打在a、b兩點的粒子的質量之差?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下圖是質譜儀工作原理的示意圖。帶電粒子a、b經電壓U加速（在A點初速度為零）后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處。圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則  
A．a的質量一定大于b的質量
B．a的電荷量一定大于b的電荷量
C．a運動的時間大于b運動的時間
D．a的比荷大于b的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連。則帶電粒子加速所獲得的最大動能與下列因素有關的是
A．加速的次數B．加速電壓的大小
C．金屬盒的半徑D．勻強磁場的磁感強度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）質譜儀原理如圖，a為粒子加速器電壓為u1，b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感強度為B1，板間距離為d，c為偏轉分離器，磁感強度為B2，今有一質量為m，電量為+e的電子（不計重力），經加速后，該離子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動，求：
（1）粒子的速率v
（2）速度選擇器的電壓u2
（3）粒子在B2的磁場中做勻速圓周運動的半徑R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

湯姆孫測定電子比荷的實驗裝置如圖甲所示。從陰極K發(fā)出的電子束經加速后，以相同速度沿水平中軸線射入極板D1、D2區(qū)域，射出后打在光屏上形成光點。在極板D1、D2區(qū)域內，若不加電場和磁場，電子將打在P1點；若只加偏轉電壓U，電子將打在P2點；若同時加上偏轉電壓U和一個方向垂直于紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），電子又將打在P1點。已知極板長度為L，極板間距為d。忽略電子的重力及電子間的相互作用。
 
（1）求電子射人極板D1、D2區(qū)域時的速度大��；
（2）打在P2點的電子，相當于從D1、D2中軸線的中點O’射出，如圖乙中的O’ P2所示，已知試推導出電子比荷的表達式；
（3）若兩極板間只加題中所述的勻強磁場，電子在極板間的軌跡為一段圓弧，射出后打在P3點。測得圓弧半徑為2L、P3與P1間距也為2L，求圖乙中P1與P2點的間距a。

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