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题目
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如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周运动到达P点,测得P点到入口处S1的距离为L,则 N极板为________极板,此离子荷质比=_____________.
答案
正     
解析
由带电粒子在磁场中的偏转方向,可判断其带负电,带电粒子在电场中加速运动,可知 N板为正极板.
粒子在电场中加速,有
粒子在磁场中偏转,有
整理得.
核心考点
试题【如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周】;主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核()和氦核()。下列说法中正确的是(    )
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.它们在D形盒中运动的周期相同
D.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能

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如图所示,有A、B、C、D四个离子,它们带等量的同种电荷,质量关系mA=mB<mC=mD,以不等的速度vA<vB=vC<vD进入速度选择器后,只有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场,由此可以判断

A.离子应带负电
B.进入B2磁场的离子是C、D离子
C.到达b位置的是C离子
D.到达a位置的是C离子
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质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备,它的构造原理如图示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可视为零),经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场,运转半周后到达照相底片上的P点.设P到S1的距离为x,则
A.若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越小
B.若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越大
C.只要x相同,对应的离子质量一定相同
D.x相同,对应的离子的比荷可能不相等

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如图所示,回旋加速器是加速带电粒子的装置,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子(电荷量为q、质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方法中正确的是(   )
A.增大匀强电场间的加速电压
B.减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度
D.增大D形金属盒的半径

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质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造如图所示。设离子源S产生离子,离子产生出来时速度很小,可以看作速度为零。产生的离子经过电压为U的电场加速后(图中未画出),进入一平行板电容器C中,电场E和磁场B1相互垂直,具有某一速度的离子将沿图中虚直线穿过两板间的空间而不发生偏转,而具有其他速度的离子发生偏转。最后离子再进入磁感应强度为B2的匀强磁场,沿着半圆周运动,到达记录它的照相底片上的P点,根据以上材料回答下列问题:

(1)证明能穿过平行板电容器C的离子具有的速度为v=E/B1
(2)若测到P点到入口S1的距离为x,证明离子的质量m=qB22x2/8U
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