第1章 4. 质谱仪与回旋加速器-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册经纶学典【学霸题中题】人教版(江苏专用)

第4节质谱仪与回旋加速器 第1关练速度 40min为准，你的时间： C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E 题型1质谱仪、速度选择器 D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒 1.（2022·北京十一中质检)如图所示，平行金 子的荷质比越小 属板上下两极板之间有场强为E的匀强电 3.(2022·江苏响水中学质检)质谱仪是一种测 场，在此空间有方向垂直于纸面向里的匀强 定带电粒子质量和分析同位素的重要工具， 磁场.左右两块绝缘板上的小孔α、b连线与金 它的构造原理如图，离子源S产生的各种不 属极板平行.不计带电粒子的重力.任意的带 同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加 电粒子从一个孔入射，下列说法中正确的是 速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相 底片P上，设离子在P上的位置到入口处S,的 A.只能是正电荷以合适速度 距离为x,则下列判断正确的是 从a孔射入，都能从b孔 射出 B.只能是负电荷以合适速度 从b孔射入，都能从a孔射出 C.不管正负电荷，只要速度合适，从a孔射 y o 入，都能从b孔射出 D.不管正负电荷，只要速度合适，从b孔射 A.若离子束是同位素，则x越小，离子质量 入，都能从a孔射出 越大 2.(2022·山西晋城一中质检)如图是质谱仪的 B.若离子束是同位素，则x越小，离子质量 工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速 越小 后，进入速度选择器.速度选择器内相互正交 C.只要x相同，则离子质量一定相同 的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E. D.x越大，则离子的比荷一定越大 平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒 4.如图所示，有a、b、c、 子位置的胶片A,A2,平板S下方有强度为B。 d四个离子，它们带 的匀强磁场.下列表述不正确的是( P B1× 等量的同种电荷，质 加速电场 × 量不等(m。=m,< 速度选择器 m。=ma),以不等的 速度v。<,=U<u进 入速度选择器后，有两种离子从速度选择器 ■ .B 中射出，进入B,磁场，由此可判定(） A.质谱仪是分析同位素的重要工具 A.射向P的是a离子B.射向P,的是b离子 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C.射到A,的是c离子D.射到A,的是d离子 选择性必修第二册学霸034 5.（2022·重庆八中质检)》 C.两粒子加速次数之比为1：2 如图所示为质谱仪结构 底片 D.两粒子在回旋加速器中的加速周期相等 简图，质量数分别为40 8.图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是 和46的正二价钙离子先 两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属 经过电场加速（初速度忽略不计），接着进入 盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连， 匀强磁场，最后打在底片上.实际加速电压通 带电粒子从静止开始运动的速率v随时间t 常不是恒定值，而是有一定范围.若加速电压 变化如图乙，已知t,时刻粒子恰射出回旋加 取值范围为(U-△U,U+△U),两种离子打在 速器，不考虑相对论效应、粒子所受的重力和 底片上的区域恰好不重叠，则AC 穿过狭缝的时间，下列判断错误的是() 的值约为 A.0.07 B.0.10 C.0.14 D.0.17 出口灯 题型2回旋加速器 6.(2022·安微皖江中学期 末)如图所示是回旋加速 A.t3-t2=t2-t1=t 器装置示意图，D,D2是 B.1:v2:U3=1:2:3 半圆形金属盒，D形盒的 接交流电源 C.粒子在电场中的加速次数为 缝隙处接交流电源U,两 盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒 D.同一D形盒中粒子的相邻轨迹半径之差 子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属 会改变 盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，现要增大 9.（2022·天津新华中学一模)如图所示，真空 带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列 中有一回旋加速器，其两金属D形盒的半径 方法可行的是 为1.5R,左盒接出一个水平向右的管道，管道 A.增大磁场磁感应强度 右边紧连一垂直于纸面向里、磁感应强度为 B.增大交流电源电压 B,、半径为R的圆形匀强磁场，距离磁场右边 C.减小D形盒的半径 界0.2R处有一长度为2.43R的荧光屏.两盒 D.减小狭缝间的距离 间距较小，加入一交流加速电压：垂直于两盒 7.（2022·福建莆田十五中期 向上加入一磁感应强度B,的匀强磁场.现在 中)回旋加速器是高能物理 盒的中心处由静止释放一比荷为的电子， 研究中常用的仪器，它的工 作原理如图所示，如果将加 经过时间t电子便进入水平向右的管道.已知 速的粒子由H换成He,不考虑相对论的影 电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数 响，下列说法正确的是 ( ) 相同，加速电子时电压的大小可视为不变则： A.两粒子的最大动能之比为1：2 (1)进入圆形磁场的电子获得的速度为多大？ B.