【題目】某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖所示，此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源S；M、N為加速電場；速度選擇器P、Q，其間是正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，強(qiáng)度分別為B1和E，磁場方向垂直于紙面向里；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場；核乳膠片．由粒子源發(fā)出的初速度不計(jì)的不同帶電粒子α粒子、β粒子、質(zhì)子、正電子、氘核和氚核中的幾種，經(jīng)加速電場加速（不同粒子經(jīng)過加速電場時(shí)，其電場強(qiáng)度不一樣），經(jīng)過速度選擇器，進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場B2，最終打在核乳膠片上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線．則粒子源發(fā)出的粒子可能有（ ）

A. α粒子、β粒子、質(zhì)子 B. α粒子、質(zhì)子、氘核和氚核

C. α粒子、質(zhì)子、氘核 D. α粒子、正電子、質(zhì)子和氚核

【答案】BD

【解析】

A. 從三條質(zhì)譜線來看，粒子均向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知粒子帶正電，如果帶負(fù)電，將向上偏轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，所以粒子源發(fā)出的粒子不可能有β粒子(即電子)，A錯(cuò)誤；

BCD.根據(jù)速度選擇器的工作原理可知，射入磁場B2的粒子均滿足qvB1=qE，即速度均為v=E/B1，在磁場B2中，洛倫茲力提供粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律有

，解得R= ，速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2相同，形成a、b、c三條質(zhì)譜線，說明每一組粒子有三個(gè)不同的質(zhì)荷比m/q，只要符合這個(gè)條件都是可能的

α粒子、質(zhì)子、氘核和氚核的質(zhì)荷比m/q為：2:1:2:3，符合條件，故B正確；

α粒子、質(zhì)子、氘核的質(zhì)荷比m/q為：2:1:2，只有2條質(zhì)譜線，不符合條件，故C錯(cuò)誤；

α粒子、正電子、質(zhì)子和氚核的質(zhì)荷比m/q為：2:1:1:3，符合條件，故D正確；

故選：BD.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為一對平行板，板長為L，兩板間的距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后，從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場．(不計(jì)粒子的重力)求：

(1)若粒子的初速度為0，M、N兩板間的電壓為U，求射出電場時(shí)粒子的速度大小．

(2)粒子以上述速度射入勻強(qiáng)磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大？

(3)MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi)，粒子才能從磁場內(nèi)射出？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為R.則(　　)

A. 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點(diǎn)O

B. 粒子在x軸上方和下方磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1

C. 粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D. 粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)，沿x軸前進(jìn)了3R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器研究做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，如圖（甲）所示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶中的部分計(jì)數(shù)帶你（后面計(jì)數(shù)點(diǎn)為畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4分點(diǎn)跡未畫出，所使用的交流電的頻率。

（1）為研究小車的運(yùn)動(dòng)，此同學(xué)用剪刀沿虛線方向把紙帶上等各段紙帶剪下，將剪刀的紙帶一端對齊，按順序貼好，如圖（乙）所示。若各段紙帶上方的左上角、中點(diǎn)或各段紙帶的中點(diǎn)連接后為一條直線，則可以判斷此小車________（選填：“是”或“不是”）做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

（2）在圖中，則打下點(diǎn)跡時(shí)，下車運(yùn)動(dòng)的速度大小是_________，小車運(yùn)動(dòng)的加速度物理表達(dá)式為___________，（用表示），大小是________。（本小題計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交流電的頻率是而電壓不變，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值_________實(shí)際值。（填“大于”，“等于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為表示豎立放在場強(qiáng)為的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的部分是半徑為的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切，為水平軌道上的一點(diǎn)，而且．把一質(zhì)量、帶電量的小球，放在水平軌道的點(diǎn)由靜止開始被釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．（）求：

(1)它達(dá)到點(diǎn)時(shí)的速度是多大．

(2)它達(dá)到點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大．

(3)小球所能獲得的最大動(dòng)能是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則

A. θ增大，E增大 B. θ增大，Ep不變

C. θ減小，Ep增大 D. θ減小，E不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空室中電極K發(fā)出的電子（初速度不計(jì)）經(jīng)過電勢差為U1的加速電場加速后，沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉(zhuǎn)電場，電子離開偏轉(zhuǎn)電極時(shí)速度方向與水平方向成45°，最后打在熒光屏上，已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，C、D極板長為l，D板的電勢比C板的電勢高，極板間距離為d，熒光屏距C、D右端的距離為．電子重力不計(jì)．求：

(1)電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間t0；

(2)偏轉(zhuǎn)電極C、D間的電壓U2；

(3)電子到達(dá)熒光屏離O點(diǎn)的距離Y．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，通過其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢φ分布如圖所示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離．下列說法中正確的是：（）

A. A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢

B. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度

C. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度

D. 正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組制做了一個(gè)可以測量電流的儀器，其主要原理如圖所示。有一金屬棒PQ放在兩金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距L=0.5m，處在同一水平面上。軌道置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T。棒兩側(cè)的中點(diǎn)分別固定勁度系數(shù)k=100N/m的相同彈簧。閉合開關(guān)S前，兩彈簧為原長，P端的指針對準(zhǔn)刻度尺的“0”處；閉合開關(guān)S后，金屬棒PQ向右移動(dòng)，靜止時(shí)指針對準(zhǔn)刻度尺1.5m處。下列判斷正確的是

A. 電源N端為正極

B. 閉合開關(guān)S后，電路中電流為1.5A

C. 閉合開關(guān)S后，電路中電流為3A

D. 閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，金屬棒PQ將繼續(xù)向右移動(dòng)

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