万考题-全国中小学题库

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年份	全部 2022 2021 2020 2019 2018 更早

1．质谱仪是利用电场和磁场分析带电粒子性质的仪器，某同学设计的一种质谱仪结构如图所示。一对平行金属板的板间距为 $\text{[math]}$ ，板间电压为 $\text{[math]}$ ，上极板带正电。我们把板间区域叫区域Ⅰ。在上板右端紧挨着上板垂直放置一足够大的荧光屏 $\text{[math]}$ 。以下板右端点 $\text{[math]}$ 为顶点的足够大的区域 $\text{[math]}$ 叫做区域Ⅱ，角 $\text{[math]}$ 。在区域Ⅰ、Ⅱ间均分布有垂直纸面向里，磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。以下问题中均不考虑带电粒子的重力和带电粒子之间的相互作用。

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某带电粒子沿两板间中线 $\text{[math]}$ 方向射入后沿直线运动进入区域Ⅱ，恰好垂直 $\text{[math]}$ 边界射出，判断带电粒子的电性，求出粒子的荷质比以及粒子在区域Ⅱ中的运动时间；

仅将（1）问中的粒子电性改变，而且将大量这样的粒子从两极板左端口从上到下均匀排列，沿平行极板方向源源不断地射入板间。求某时刻击中荧光屏的粒子个数与它们射入极板间时射入总数的比；

在（2）问中若屏上某点接收到粒子流形成的电流为 $\text{[math]}$ ，假设粒子击中屏后速度变为零，求粒子对屏的平均撞击力大小。

难度：困难题型:常考题来源：河北省秦皇岛市六校2019-2020学年高三上学期物理期初检测联考试卷

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2．一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子（ $\text{[math]}$ ）加速到v，使它获得动能为 $\text{[math]}$ ，则：

①能把 $\text{[math]}$ 粒子（ $\text{[math]}$ ）加速到的速度为。②能使 $\text{[math]}$ 粒子获得的动能为。

③加速 $\text{[math]}$ 粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为。

难度：简单题型:常考题来源：陕西省榆林市绥德中学2019-2020学年高二上学期物理第一次阶段性考试试卷

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3．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大动能E_k后由A孔射出，下列说法中正确的是（）

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A: 质子在匀强磁场中做圆周运动时获得能量，用来加速

B: 增大交变电压U，质子在加速器中运行总时间将变短

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：浙江省绍兴市2018-2019学年高二下学期物理期末调研试卷

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4．加速器是当代科研、医疗等领域必需的设备，如图所示为回旋加速器的原理图，其核心部分是两个半径均为 $\text{[math]}$ 的中空半圆金属 $\text{[math]}$ 形盒，并处于垂直于盒底的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中。现接上电压为 $\text{[math]}$ 的高频交流电源后，狭缝中形成周期性变化的电场，使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。若不考虑相对论效应、重力和在狭缝中运动的时间，下列说法正确的是（）

A: 高频交流电周期是带电粒子在磁场中运动周期的2倍

B:

C:

D: 若用该回旋加速器分别加速不同的带电粒子，可能要调节交变电场的频率

难度：中等题型:模拟题来源：天津市河西区2019届高三物理高考三模拟试卷

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5． 1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为＋q的粒子，粒子在狭缝中被加速，加速电压为U，加速过程中不考虑相对论效应和重力影响，则关于回旋加速器，下列说法正确的是（）

A: 带电粒子每一次通过狭缝时获得的能量不同

B: D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时获得的最大动能越大

C: 交变电源的加速电压U越大，粒子离开回旋加速器时获得的最大动能越大

D:

难度：中等题型:模拟题来源：四川省泸州市泸县第一中学2019届高三理综物理三诊模拟试卷

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6．如图所示，水平放置平行金属板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．一带电量为＋q，质量为m的粒子(不计重力)以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（）

A: 若只将带电粒子带电量变为＋2q，粒子将向下偏转

B: 若只将带电粒子带电量变为－2q，粒子仍能沿直线穿过

C: 若只将带电粒子速度变为2v且粒子不与极板相碰，则从右侧射出时粒子的电势能减少

D: 若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过

难度：中等题型:模拟题来源：四川省泸州市泸县第一中学2019届高三理综物理三诊模拟试卷

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7．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近（缝隙的宽度远小于盒半径），分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速，最大电压为U。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。利用该加速器分别给质子和 $\text{[math]}$ 粒子（氦原子核）加速，已知质子、 $\text{[math]}$ 粒子质量之比为1 $\text{[math]}$ 4，带电量之比为1 $\text{[math]}$ 2，则下列说法正确的是( )

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A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：北京四中2018-2019学年高二下学期物理期中考试试卷

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8．一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U₀的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L，且OM =L．某次测量发现MN中左侧2/3区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧1/3区域QN仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到．

求原本打在MN中点P的离子质量m；

为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围；

为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数．（取 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ）

难度：困难题型:模拟题来源：山东省潍坊市2019年高三理综物理5月模拟试卷

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9．磁流体发电机是一项新兴技术，它的示意图如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量的正、负带电粒子)喷入磁场。A、B两板间便产生电压。设A、B两板长均为L、宽均为b，两板相距为d，板间磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，则（）

A: B相当于电源的负极

B: 负载电阻R两端的电压大小为Bdv

C: 磁流体发电机的电动势为Bbv

D:

难度：中等题型:常考题来源：浙江省金丽衢十二校2018-2019学年高三下学期物理第三次联考试卷

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10．图为回旋加速器的示意图， $\text{[math]}$ 形金属盒半径为 $\text{[math]}$ ，两盒间的狭缝很小，磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为 $\text{[math]}$ ，加速电压为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 处粒子源产生氘核，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。若加速过程中粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期相等，则下列说法正确的是（）

A: 若加速电压增加为原来2倍，则氘核的最大动能变为原来的2倍

B: 若高频交流电的频率增加为原来2倍，则磁感应强度变为原来的2倍

C: 若该加速器对氦核加速，则高频交流电的频率应变为原来的2倍

D: 若该加速器对氦核加速，则氦核的最大动能是氘核最动能的2倍

难度：中等题型:模拟题来源：黑龙江省哈师大附中2019届高三下学期理综物理第三次模拟试卷

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