1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是

一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速度，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒地面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大

B．若加速電壓提高到4倍，其他條件不變，則粒子獲得的最大速度就提高2倍

C．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值

D．質(zhì)子每次經(jīng)過(guò)D形盒間隙時(shí)都能得到加速，故在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間越來(lái)越小

如圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（B）和勻強(qiáng)電場(chǎng)（E）組成的速度選擇器，然后粒子通過(guò)平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)（B′），最終打在A_lA₂上．下列表述正確的是（　�。�

A．粒子帶負(fù)電

B．所有打在AlA2上的粒子，在磁場(chǎng)B'中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同

C．能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于 E B

D．粒子打在AlA2上的位置越靠近P，粒子的比荷 q m 越大

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個(gè)D形金屬盒．兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、b分別與高頻交流電源兩極相連接，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．離子從磁場(chǎng)中獲得能量

B．離子從電場(chǎng)中獲得能量

C．帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期是變化的

D．增大金屬盒的半徑可使粒子射出時(shí)的動(dòng)能增加

如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E．擋板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A₁A₂．平板S下方有強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．粒子重力不計(jì)．下列表述正確的是（　　）

A．質(zhì)譜儀是測(cè)粒子電量的重要工具

B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

C．能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于 E B

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

某一回旋加速器，兩半圓形金屬盒的半徑為R，所處的磁場(chǎng)的感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，則帶電粒子所能獲得的最大動(dòng)能為_(kāi)_____．

關(guān)于回旋加速器的下列說(shuō)法，其中正確的有（　�。�

A．電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來(lái)加速帶電粒子

B．電場(chǎng)的方向必需是周期性變化的，且其周期是粒子運(yùn)動(dòng)周期的一半

C．在確定的交流電源下，回旋加速器的半徑越大，同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能越大

D．同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與交流電源的電壓大小有關(guān)，而與磁感應(yīng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具．它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生帶電量為q的某種正離子，離子射出時(shí)的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過(guò)電壓U加速后形成離子束流，然后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而到達(dá)記錄它的照相底片P上．實(shí)驗(yàn)測(cè)得：它在P上的位置到入口處S₁的距離為a，離子束流的電流為I．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在時(shí)間t內(nèi)射到照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？
（2）單位時(shí)間穿過(guò)入口處S₁離子束流的能量為多少？
（3）試證明這種離子的質(zhì)量為m=

qB2

8U

a2．

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可視為零），經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔S₁垂直于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)半周后到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)．設(shè)P到S₁的距離為x，則（　�。�

A．若離子束是同位素，則x越大對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量越小

B．若離子束是同位素，則x越大對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量越大

C．只要x相同，對(duì)應(yīng)的離子質(zhì)量一定相同

D．只要x相同，對(duì)應(yīng)的離子電荷量一定相同

如圖所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．速度選擇器（也稱濾速器）中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂的方向垂直紙面向外．在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B₁入射到速度選擇器中，若m_甲=m_乙＜m_丙=m_丁，V_甲＜V_乙=V_丙＜V_丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P₁、P₂、P₃、P₄四點(diǎn)的離子分別是（　�。�∴

A．甲、乙、丙、丁	B．甲、丁、乙、丙
C．丁、乙、丙、甲	D．甲、丁、丙、乙