試卷 第 1 頁（共 1 頁） 2020~2021 學(xué)年高中物理質(zhì)譜儀與回旋加速器同步練習(xí)（1） 姓名： 年級(jí)： 學(xué)號(hào)： 題型 選擇題 填空題 回答題 假題 計(jì)算題目 附加題 總分 評分 評定員評分 1. 選擇題（共 15 題） 1. 電子在均勻磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下面正確的說法是 A. 速率越大，周期越大 B. 速度越小，周期越大 C. 速度方向與磁場方向平行 D. 速度方向垂直到磁場的方向。 2. 粒子A的質(zhì)量和電荷分別是粒子B的4倍和2倍。兩個(gè)粒子都帶正電。讓它們在均勻磁場中的同一點(diǎn)以相等和相反的速度移動(dòng)。行動(dòng)起來吧。已知磁場方向垂直于紙面。下面四個(gè)數(shù)字中，能正確表示兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)字是3。如圖所示，空間中有一個(gè)恒定的均勻磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于氧平面并向內(nèi)，大小為B。有一個(gè)帶電粒子，質(zhì)量為m，電荷為q。從 x 軸到原點(diǎn)的距離是點(diǎn) P。它以平行于 y 軸的初速度注入到該磁場中。在磁場作用下，沿垂直于y軸的方向噴射。這個(gè)磁場。忽略重力的影響。由這些條件可以看出 A. 無法確定粒子通過 y 軸時(shí)的位置 B. 無法確定粒子速度的大小 C. 粒子在磁力中運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間字段無法確定D.以上三個(gè)判斷都是錯(cuò)誤的。 4. 帶電粒子在均勻磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。a、b是帶電粒子軌跡上的兩點(diǎn)。粒子從a 到b 的時(shí)間為1.2π×10-6?s，從b 到a 的時(shí)間為0.8π×10-6?s。則該粒子的質(zhì)量與其電荷之比為 () A.1.25×10- 5 kg/C ? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ 4.8×10-6?kg/℃ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ /C5。在長度是寬度的兩倍的矩形區(qū)域abcd內(nèi)，存在正交電磁場。帶電粒子從左側(cè)ad的中點(diǎn)O垂直注入電磁場，可以直線穿過它（不計(jì)重力）。電場和磁場的方向如圖6所示。如果去除磁場，粒子從c點(diǎn)噴射； A.從b點(diǎn)開始？ B. 從 bp 點(diǎn)開始 C. 從 a 點(diǎn)開始 8. 假設(shè)某顆行星帶負(fù)電，遠(yuǎn)處懸浮著一個(gè)電子塵埃。放置在行星表面； A. 墜向行星 B. 仍懸浮 C. 被推入太空？ D.無法確定 9.如圖6所示，均勻磁場的方向垂直于紙張，一個(gè)帶電粒子從磁場邊界d點(diǎn)垂直于磁場方向注入并沿著曲線擊中屏幕MN上的點(diǎn)a。通過路段 pa 所需的時(shí)間為 t。如果粒子經(jīng)過 p 點(diǎn)，它會(huì)與靜止的不帶電粒子碰撞并組合成新粒子。最后，點(diǎn)擊屏幕MN。兩個(gè)粒子上的重力被忽略。新粒子的運(yùn)動(dòng)為 () A質(zhì)譜儀 高中物理，軌跡為 pb，到達(dá)屏幕的時(shí)間將小于 t B。軌跡為 pc貝語網(wǎng)校，到達(dá)屏幕的時(shí)間將大于 t C。軌跡為pb，到屏幕的時(shí)間將等于 t D。軌跡為 pa，到屏幕的時(shí)間將大于 t 10。如圖 B-5 所示，場強(qiáng) E 的方向垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直于紙張的內(nèi)側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直于紙張的外側(cè)。 S處有四個(gè)二價(jià)正離子A、B、C、D，它們的重力可以忽略不計(jì)，并且垂直于場強(qiáng)E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向。進(jìn)樣，若四個(gè)離子質(zhì)量 m A = m B < B。 A、D、B、CC C、B、D、A？ D. A、B、D、C 11.圖B-4 如圖所示，在半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在垂直于紙張內(nèi)側(cè)的均勻磁場。帶電粒子不受重力的影響，以垂直于磁場的速度v0從A點(diǎn)噴射到磁場中，并從B點(diǎn)噴射出來，已知∠AOB=120°，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間磁場為()ABCD 12、質(zhì)量為m、電荷為q的負(fù)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中繞固定磁場旋轉(zhuǎn)。正電荷沿固定的光滑軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果磁場方向垂直于其運(yùn)動(dòng)平面質(zhì)譜儀 高中物理，且作用在負(fù)電荷上的電場力恰好是磁場力的三倍，則負(fù)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度可為 ( ?? ???) 13.將帶電粒子沿垂直于磁場的方向注入均勻磁場中。粒子軌跡的一段如圖1所示。軌跡的每一段可以近似地看作是一段弧線。由于帶電粒子一路電離空氣，粒子的能量逐漸降低（粒子所帶電荷量保持不變）。從圖中的情況可以確定（）A，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，帶正電。 B. 粒子從 a 處移動(dòng)。對于b，它帶負(fù)電。 C. 粒子從 b 移動(dòng)到 a，并且?guī)д姟?D. 粒子從 b 移動(dòng)到 a，并且?guī)ж?fù)電。 14. 如圖A-1所示，一束帶電粒子在水平方向上相互平行飛行。當(dāng)磁針在上方時(shí)，磁針的S極偏轉(zhuǎn)進(jìn)入紙張。這束帶電粒子可能是（） A. 正離子向右飛 B. 正離子向左飛 C. 負(fù)離子向右飛 D. 向左飛 負(fù)離子 15. 如圖 3 所示，B是垂直于紙表面的均勻磁場。球帶負(fù)電。讓小球從A點(diǎn)出發(fā)，以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上。 t1時(shí)刻后，著陸點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離為s1； A. s1 < s2 B. t1 > t2 C. 兩次著陸的動(dòng)量相同 D. 兩次著陸的動(dòng)能相同 2. 選擇題（共 5 題） 1. 當(dāng)帶電粒子進(jìn)入物體時(shí)云室中，云室中的氣體會(huì)被電離，從而顯示出其軌跡。圖為在均勻磁場的云室中觀察到的粒子軌跡。 a和b是軌跡上的兩點(diǎn)。均勻磁場B垂直于紙面。當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電荷保持不變，但其動(dòng)能逐漸減小。下列說法正確的是： A.粒子首先經(jīng)過地面上的a點(diǎn)，然后經(jīng)過b點(diǎn)。粒子首先經(jīng)過b點(diǎn)，然后經(jīng)過a點(diǎn)。 C、粒子帶負(fù)電 D、粒子帶正電 2、如圖所示，帶負(fù)電的粒子在固定正點(diǎn)電荷的作用下，繞著正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。周期為T0。軌道平面位于紙面內(nèi)。粒子的速度方向如圖所示。如中間的箭頭所示。
現(xiàn)在添加一個(gè)垂直于軌道平面的均勻磁場。已知軌道半徑不會(huì)因此而改變，則 A. 如果磁場方向指向紙面，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期大于 T0 B. 如果磁場方向指向紙面如果磁場方向指向紙外，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)周期小于 T0 D。如果磁場方向指向紙外，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)周期小于 C。論文中，粒子運(yùn)動(dòng)的周期小于T0 3。質(zhì)譜儀是測量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具。其結(jié)構(gòu)原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生的各種正離子束（速度可視為零）經(jīng)加速電場加速后，垂直進(jìn)入有界均勻磁場，到達(dá)記錄它的感光膠片P。假設(shè)離子在P上的位置到入口S1的距離為x，則可以確定()A。離子束是同位素，因此x越大，離子質(zhì)量越大。 B、如果離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小。 C. 只要 x 相同，離子質(zhì)量就一定相同 D. 只要 形成的周期性變化的電場使粒子在通過狹縫時(shí)加速。兩個(gè)D形金屬盒子處于垂直于盒子底部的均勻磁場中。如圖所示，帶電粒子噴射時(shí)的動(dòng)能必須增加。 ，則下列說法正確之一是（） A. 增大均勻電場間的加速電壓 B. 增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 C. 減小狹縫間距 D. 增大 D 形的半徑金屬盒5。圖8為帶電粒子垂直進(jìn)入均勻磁場后的運(yùn)動(dòng)軌跡。不可能的是（） 3、填空題（共5題） 1、當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻時(shí) 在磁場中，垂直于磁場放置一段通電導(dǎo)線。
若任意時(shí)刻有N個(gè)電荷在導(dǎo)線中以速度v定向運(yùn)動(dòng)，則每個(gè)電荷所帶電量為q。那么每個(gè)電荷所受的洛倫茲力為f=，這段導(dǎo)線所受的安培力為F=。 2、若氫原子核外的電子繞核作半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其角速度ω=； 3、如圖A-6所示，兩塊平行金屬板之間的均勻磁場和均勻電場的方向是垂直的。質(zhì)量為m、電荷為q的負(fù)離子以速度v從M處垂直于平行金屬板之間的正極板噴出。運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大（忽略重力的影響）。當(dāng)偏轉(zhuǎn)角度為90°時(shí)，離子與正極板的距離為d。此時(shí)，離子所受的洛倫茲力為 方向。 4、質(zhì)子和粒子從靜止開始，被相同的電勢差加速，然后垂直進(jìn)入相同的均勻磁場，做圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)粒子的動(dòng)能之比 Ek1:Ek2 為，軌道半徑之比 R1:R2 為 ，周期 T1:T2 之比為 0.5。質(zhì)子p和α粒子從靜止開始，受到相同電勢差加速后垂直進(jìn)入。相同均勻強(qiáng)度