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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．如圖所示的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的勻強磁場，方向垂直紙面向外．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．則以下判斷正確的是（　　）

A．該束帶電粒子的電性均相同，且均帶正電

B．該束帶電粒子的電性均相同，且均帶負電

C．該束帶電粒子的速度均相同，且均為

B1d

D．打在a、b兩點的粒子的質量之差△m=

B1B2qdx

A、兩個粒子在磁場中的偏轉方向相同，則電性相同，根據左手定則，知電荷帶正電．故A正確，B錯誤．
C、粒子在電容器中做勻速直線運動，有：qvB₁=q

，則粒子的速度v=

B1d

，速度大小相同．故C正確．
D、根據r=

qB2

得，m=

qB2r

．因為2r₁-2r₂=x，粒子的速度v=

B1d

，則兩粒子的質量之差△m=

B1B2qdx

．故D正確．
故選：ACD．

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時間做周期性變化，磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖所示．規定B＞0時，磁場的方向穿出紙面．一電荷量q=5π×10^-7C、質量m=5×10^-10kg的帶電粒子，位于某點O處，在t=0時刻以初速度v₀=πm/s沿某方向開始運動．不計重力的作用，不計磁場的變化可能產生的一切其他影響．則在磁場變化N個（N為整數）周期的時間內帶電粒子的平均速度的大小等于（　　）

A．πm/s

B．

m/s

C．2

m/s

D．

m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時上極板帶正電）．以極板間的中心線OO₁為x軸建立坐標系，現在平行板左側入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v₀從t=0時不停地射入兩板間．已知電子都能從右側兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區域寬度為2l．電子質量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．
（1）求交變電壓的周期T和電壓U₀的大小；
（2）在電場區域外加垂直紙面的有界勻強磁場，可使所有電子經過有界勻強磁場均能會聚于（6l，0）點，求所加磁場磁感應強度B的最大值和最小值；
（3）求從O點射入的電子剛出極板時的側向位移．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的平行板器件中．電場強度E和磁感應強度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發生偏轉的情況不同．利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．若正離子（不計重力）以水平速度v=

射入速度選擇器，則（　　）

A．正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器

B．正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器

C．僅改變離子的電性，負離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

D．僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

用來加速帶電粒子的回旋加速器，其核心部分是兩個D形金屬盒．在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能E_k隨時間t的變化規律如圖所示，忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是．（　　）

A．伴隨粒子動能變大，應有（t₂-t₁）＞（t₃-t₂）＞（t₄-t₃）

B．高頻電源的變化周期應該等于2（t_n-t_n-1）

C．要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的半徑

D．粒子加速次數越多，粒子最大動能一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源兩極相連。帶電粒子在磁場中運動的動能E_k隨時間t的變化規律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法正確的是

A．在E_k—t圖中應有（t₂-t₁）＞（t₃-t₂）＞（t₄-t₃）＞……（t_n-t_n-₁）
B．高頻電源的變化周期應該等于t_n-t_n-₁
C．要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大“D”形盒的半徑
D．在磁感應強度B、“D”形盒半徑R、粒子的質量m及其電荷量q不變的情況下，粒子的加速次數越多，粒子的最大動能一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

某一回旋加速器，兩半圓形金屬盒的半徑為R，它們之間的電壓為U，所處的磁場的感應強度為B，帶電粒子的質量為m，電荷量為q，則帶電粒子所能獲得的最大動能為__________