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如圖所示是質譜儀工作原理的示意圖．帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點的初速度為零)后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x₁、x₂處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則(　　)

A．a的質量一定小于b的質量

B．a的電荷量一定大于b的電荷量

C．在磁場中a運動的時間大于b運動的時間

D．a的比荷大于b的比荷

設粒子經(jīng)電場加速后的速度大小為v，磁場中圓周運動的半徑為r，電荷量和質量分別為q、m，打在感光板上的距離為S．
根據(jù)動能定理，得
qU=

mv²，v=

由qvB=m

，r=

則S=2r=

得到

由圖，Sa＜S_b，U、B相同，則

故選D

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如下圖。它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速．兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復被加速，直到達到最大周半徑時通過特殊裝置被引出�，F(xiàn)要增大粒子射出時的動能，則下列說法正確的是（）

A．增大電場的加速電壓

B．增大磁場的磁感應強度

C．減小狹縫間的距離

D．增大D形盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

(6分)如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖。半徑為

的兩個中空D形盒，處于垂直于盒面向里、磁感應強度為

的勻強磁場中。兩D形盒左端狹縫處放置一場強恒定的加速電場。帶電粒子從

處以速度

沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，接著又從

處進入

、

板間，如此反復，最后從D形盒右側的邊緣飛出。對于這種改進后的回旋加速器，帶電粒子每運動一周被加速次。若被加速的帶電粒子的電荷量為

，質量為

，則粒子的最大速度的表達式為。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)如圖14所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質量為m、電荷量為q的質子，使質子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出，求：

(1)加速器中勻強磁場B的方向和大小；
(2)設兩D形盒間距為d，其間電壓為U，電場視為勻強電場，質子每次經(jīng)電
場加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周數(shù)；
(3)加速到上述能量所需時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連。則下列說法正確的是( D )

A．離子做圓周運動的周期隨半徑增大

B．離子從磁場中獲得能量

C．帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關

D．帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒，半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直�，F(xiàn)用回旋加速器加速質子，為了使質子獲得的動能增大為原來的4倍，可以（）

A．將D型金屬盒的半徑增大為原來的2倍

B．將磁場的磁感應強度增大為原來的4倍

C．將加速電場的電壓增大為原來的4倍

D．將加速電場的頻率增大為原來的4倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如右上圖，在xOy平面第一象限整個區(qū)域分布一勻強電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內存在一有界勻強磁場，左邊界為y軸，右邊界為

的直線，磁場方向垂直紙面向外．一質量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v₀垂直y軸射人勻強電場，在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成45⁰角進入勻強磁場．已知OQ=l，不計粒子重力．求：
（１）粒子到達Q點的速度v_Q為多大？
（２）P點的縱坐標是多少？
（３）若該粒子在磁場中運動時剛好不會穿過ｙ軸，求磁感應強度B的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，其邊界為一等腰直角三角形（邊界上有磁場），ACD為三角形的三個頂點，AC=AD=L．今有一質量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力），以速度v=