Question

18．如图所示，甲是质谱仪的工作原理示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙图是研究楞次定律的实验图，丁是研究自感现象的实验电路图，下列说法正确的是（　　）

• A． 甲图是用来测定带电粒子比荷的装置，可以用来研究同位素
• B． 乙图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大
• C． 丙图中磁铁插入过程中，电流由a通过电流计流向b
• D． 丁图电路开关断开瞬间，灯泡A一定会突然闪亮一下

Answer 1

分析 四副图中分别属于四种不同的物理情景，涉及不同的原理，根据各自的原理来分析解答即可．

解答 解：A、甲图是用来测定带电粒子比荷的装置，设速度选择器中电场强度为E，磁感应强度为B₁，下边的磁场磁感应强度为B₂，在速度选择器中，为使粒子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为qvB₁=qE，所以电场与磁场的关系为：v=$\frac{E}{{B}_{1}}$；
能通过速度选择器的狭缝S₀的带电粒子进入下边的磁场后洛伦兹力提供向心力，则：$qv{B}_{2}=\frac{m{v}^{2}}{r}$，所以：r=$\frac{mv}{q{B}_{2}}=\frac{mE}{q{B}_{1}{B}_{2}}$，所以粒子的比荷$\frac{q}{m}$越小，打在胶片上的位置越远离狭缝S₀，所以该装置可以用来研究电荷数相等而质量数不相等的同位素．故A正确；
B、设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{R}$可得：v=$\frac{BqR}{m}$，
则最大动能：E_km=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$．可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能．故B错误；
C、丙图中磁铁插入过程中，穿过线圈的向右的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场的方向向左，所以线圈外侧的电流方向向上，电流由a通过电流计流向b．故C正确；
D、电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭．若断开前，通过电感的电流小于等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下．故D错误．
故选：AC

点评 本题考查了质谱仪、回旋加速器、自感现象的原理等基础知识点，难度不大，关键要理解各种现象的原理，即可轻松解决．