质谱仪的工作原理示意图如图，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置...

如图所示为质谱仪的工作原理示意图，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属极板构成，两金属极板间的距离为d，上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连；板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里。偏转磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为B2，方向垂直纸面向外。当两金属极板间的电势差为U时，一束带电粒子从狭缝O1射入，沿水平方向通过速度选择器，从磁场边界上的O2点垂直磁场方向射入偏转磁场，经历半个圆周打在照相底片上的A点，测得O2和A点之间的距离为L。粒子所受重力及粒子间的相互作用均可忽略。

（1）求金属极板间的电场强度大小E；

（2）求带电粒子从速度选择器射出时的速度大小v；

（3）另一束不同的带电粒子，也从狭缝O1射入，保持其他条件不变，粒子最终仍能打在照相底片上的A点。比较这两束粒子，说明它们具有哪些共同特征，并阐述理由。

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质谱仪的工作原理示意图如图，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属板构成。由三种电量均为q、质量不同的粒子组成的粒子束沿水平向右的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的a、b、c三点，且a、c的间距为。已知底板MN左右两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B1、B2，速度选择器中匀强电场的场强大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A.速度选择器中的电场方向向上

B.三种粒子的速度大小均为

C.三种粒子中打在c点的粒子质量最大

D.打在a、c两点的粒子质量差为

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质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的P1、P2、P3三点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B1、B2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E．不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则

A. 速度选择器中的电场方向向右

B. 三种粒子的速度大小均为

C. 如果三种粒子的电荷量相等，则打在P3点的粒子质量最大

D. 如果三种粒子电荷量均为q，且P1、P3的间距为Δx，则打在P1、P3两点的粒子质量差为

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质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的P1、P2、P3三点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B1、B2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E。不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则

A.速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电

B.三种粒子的速度大小均为

C.如果三种粒子的电荷量相等，则打在P3点的粒子质量最大

D.如果三种粒子电荷量均为q，且P1、P3的间距为Δx，则打在P1、P3两点的粒子质量差为

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如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（　　）

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内

B.这些离子通过狭缝P的速率都等于

C.这些离子的电量一定不相同

D.这些离子的比荷一定不相同

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如图是质谱仪的工作原理示意图．现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束．最后打到极板s上，由此可得结论（　 ）

A． 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

B． 这些离子在B2中的运动时间相同

C． 这些离子的电量一定不相同

D． 这些离子的比荷一定不相同

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如图所示是质谱仪的工作原理示意图。加速电场的电压为U，速度选择器中的电场强度为E，磁感应强度为B1，偏转磁场的磁感应强度为B2，一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器，刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动，测得圆的直径为d，照相板上有记录粒子位置的胶片。下列表述正确的是（　　　 ）

A. 质谱仪是分析同位素的重要工具

B. 粒子在速度选择器中做匀加速直线运动

C. 所有粒子进入偏转磁场时的速度相同

D. 粒子质量为

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下图为质谱仪的工作原理示意图，一束带电粒子以一定的速度进入速度选择器，速度选择器内是相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度的大小分别为和，粒子通过速度选择器的狭缝后，进入磁感应强度为的偏转磁场，最后打在底片上两处，测得，不计粒子重力。由此可知

A.粒子带负电，磁感应强度垂直纸面向外 B.打在两处的粒子的比荷之比为1：2

C.打在两处的粒子的速度之比为1：2 D.打在两处的粒子在磁场中的运动时间之比为1：1

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如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为，B为速度选择器，其内部匀强磁场与电场正交，磁感应强度为，左右两板间距离为，C为偏转分离器，内部匀强磁场的磁感应强度为，今有一质量为，电量为且初速为0的带电粒子经加速器A加速后，沿图示路径通过速度选择器B，再进入分离器C中的匀强磁场做匀速圆周运动，不计带电粒子的重力，试

（1）粒子带何种电荷；

（2）粒子经加速器A加速后所获得的速度；

（3）速度选择器的电压；

（4）粒子在C区域中做匀速圆周运动的半径。

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（10分）质谱仪原理如图，a为粒子加速器电压为u₁，b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感强度为B₁，板间距离为d，c为偏转分离器，磁感强度为B₂，今有一质量为m，电量为+e的电子（不计重力），经加速后，该离子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，求：

（1）粒子的速率v

（2）速度选择器的电压u₂

（3）粒子在B₂的磁场中做匀速圆周运动的半径R

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