知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子以速度$v$沿直线穿过相互垂直的匀强电场$($电场强度为$E)$和匀强磁场$($磁感应强度为$B_{1})$的重叠区域，然后通过狭缝$S_{0}$垂直进入另一匀强磁场$($磁感应强度为$B_{2})$，最后打在照相底片上的三个不同位置，粒子的重力可忽略不计，则下列说法正确的是$($　　$)$

A．该束粒子带负电

B．$P_{1}$板带负电

C．粒子的速度$v$满足关系式$v= \dfrac {E}{B_{2}}$

D．在磁感应强度为$B_{2}$的磁场中，运动半径越大的粒子，荷质比$ \dfrac {q}{m}$越小

难度：易

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2．

用回旋加速器分别加速某一元素的一价正离子和二价正离子，粒子开始释放的位置均在$A$点，加速电压相同，则关于一价正离子和二价正离子的加速，下列说法不正确的是$($　　$)$

A．获得的最大速度之比为$1$：$2$

B．获得的最大动能之比为$1$：$4$

C．加速需要的交变电压的频率之比为$2$：$1$

D．经加速电场加速的次数之比为$1$：$2$

难度：易

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3．

如图所示为质谱仪的工作原理图，初速度忽略不计的带电粒子进入加速电场，经加速电场加速后进入速度选择器，在速度选择器中直线运动后通过平板$S$的狭缝$P$点进入平板$S$下方的偏转磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度大小为$B$，粒子最终打在胶片$A_{1}A_{2}$上，粒子打往胶片上的位置离$P$点距离为$L$，加速电场两板间的电压为$U$，速度选择器两板的电场强度大小为$E$，不计粒子的重力，则下列判断正确的是$($　　$)$

A．速度选择器两板间磁场的方向垂直于纸面向里

B．平板$S$下面的偏转磁场方向垂直于纸面向里

C．粒子经加速电场加速后获得的速度大小为$ \dfrac {4U}{B_{2}L}$

D．速度选择器两板间磁场的磁感应强度大小为$ \dfrac {EB_{2}L}{2U}$

难度：易

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4．

回旋加速器的主要结构如图所示，两个$D$形空盒拼成一个圆形空腔，中间留一条缝隙，当其工作时，关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是$($　　$)$

A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大

B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大

C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大

D．与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量、电荷量越大，能量越大

难度：易

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5．

如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的$D$形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的$A$处开始加速。已知$D$型盒的半径为$R$，磁场的磁感应强度为$B$，高频交变电源的电压为$U$、频率为$f$，质子质量为$m$，电荷量为$q$。下列说法错误的是$($　　$)$

A．质子的最大速度不超过$2πRf$

B．质子的最大动能为$ \dfrac {q^{2}B^{2}R^{2}}{2m}$

C．增大$B$，并适当增大$f$，可增大质子的最大速度

D．电压$U$越大，质子的最大动能越大

难度：易

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6．

$1930$年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，可用来加速带电粒子，其原理如图所示，这合加速器由两个铜质$D$形盒$D_{1}$、$D_{2}$构成，其间留有空隙。下列说法正确的是$($　　$)$

A．粒子从磁场中获得能量

B．粒子在磁场中运动的周期越来越小

C．加速电场的周期随粒子速度增大而增大

D．粒子从$D$形盒射出时的动能与加速电场的电压无关

难度：易

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7．

图示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器$.$速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为$B$和$E.$平板$S$上有可让粒子通过的狭缝$P$和记录粒子位置的胶片$A_{1}A_{2}.$其中$OP$与平板平行$.$平板$S$下方有磁感应强度大小为$B_{0}$的匀强磁场$.$不计带电粒子所受的重力，下列表述正确的是$($　　$)$

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝$P$的带电粒子的速率等于$ \dfrac {E}{B}$

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝$P$，粒子的比荷越小

难度：易

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8．

如图是回旋加速器示意图，其核心部分是两个D型金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源的两极相连．现分别加速氘核（ $%20%C2%A0_%7B%201%20%7D%5E%7B%202%20%7D$ H）和氦核（ $%20%C2%A0_%7B%202%20%7D%5E%7B%204%20%7D$ He），不考虑相对论效应．下列说法中正确的是（　　）