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    3．图示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．其中OP与平板平行．平板S下方有磁感应强度大小为B0的匀强磁场．不计带电粒子所受的重力，下列表述正确的是（　　）
    A．质谱仪是分析同位素的重要工具
    B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
    C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于$\frac{E}{B}$
    D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

    分析 带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为v=$\frac{E}{B}$粒子可通过选择器，然后进入B0，打在S板的不同位置．

    解答 解：A、进入B0的粒子满足$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{{B}_{0}R}$，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；
    B、假设粒子带正电，则受电场力向左，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外，故B正确；
    C、由qE=qvB，得v=$\frac{E}{B}$，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；
    D、由$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{{B}_{0}R}$，知R越小，荷质比越大；粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子圆周运动的半径越小荷质比越大；故D错误；
    故选：ABC．

    点评 质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，人造卫星以速度V1在圆轨道Ⅰ绕地球做圆周运动，在P点处经短暂调整，速度由V1变到V2进入轨道Ⅱ，沿轨道Ⅱ运动到近地点Q时线速度为V3，则可以确定（　　）
    A．V3＞V1＞V2B．V1＞V2＞V3C．V2＞V1＞V3D．V2＞V3＞V1

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，条形区域I内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B1=0.3T，Ⅱ内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B2=$\sqrt{3}$B1，BB′、CC′间存在沿纸面方向竖直向下的匀强电场E，AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，它们相互平行，条形区域的长度足够长，磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m．一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角以v1=2×106m/s射入磁场，刚好垂直边界BB′射出区域I而进入匀强电场，且沿与CC′成60°角进入区域Ⅱ，最后粒子刚好不能从磁场区域Ⅱ射出，取π≈3，不计粒子所受重力．求：
    （1）粒子的比荷$\frac{q}{m}$；
    （2）电场强度E的大小；
    （3）粒子从O到DD′所用的时间．（保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．2011年3月11日13时46分，日本发生9.0级地震，导致福岛核电站发生爆炸，造成大量放射性物质外泄．其中，放射性污染物主要有碘-131、铯-137和锶-90等．3月29日，在我国部分地区空气中也监测到来自日本核事故释放出的极微量人工放射性元素碘-131．关于这些放射性物质的下列说法正确的是（　　）
    A．碘-131、铯-137等放射性尘埃会污染空气、食物和水，通过呼吸和饮食进入人体，其射线会伤害人体组织，甚至诱发癌变
    B．碘-131的半衰期是8天，铯-137和锶-90的半衰期是30年左右，可以通过加热升温改变他们的半衰期
    C．碘-131进人人体会蓄积在甲状腺，锶-90会进入骨骼，它们与其非放射性I同位素的化学性质有所不同
    D．碘-131发生衰变，放出的β射线是高能电磁波

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，质量为m，电荷量为+q的粒子从坐标原点O以初速度v0射出，粒子恰好经过A点，O、A两点长度为L，连线与坐标轴+y方向的夹角为α=45°，不计粒子的重力．
    （1）若在平行于x轴正方向的匀强电场E1中，粒子沿+y方向从O点射出，恰好经过A点；若在平行于y轴正方向的匀强电场E2中，粒子沿+x方向从O点射出，也恰好能经过A点，求这两种情况电场强度的比值$\frac{{E}_{1}}{{E}_{2}}$
    （2）若在y轴左侧空间（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直纸面的匀强磁场，粒子从坐标原点O，沿与y轴成30°的方向射入第二象限，恰好经过A点，求磁感应强度B．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，质量为m的导体棒ab垂直圆弧形金属导轨MN、PQ放置，导轨下端接有电源，导体棒与轨道接触良好，不计一切摩擦，现欲使导体棒静止在导轨上，则下列方法可行的是（　　）
    A．施加一个沿ab方向的匀强磁场B．施加一个沿ba方向的匀强磁场
    C．施加一个竖直向下的匀强磁场D．施加一个竖直向上的匀强磁场

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，光滑水平面上用轻质细绳相连的A、B两物体，它们的质量分别为mA=2kg和mB=1kg，开始时B静止，A以v0=3m/s的速度向右滑动，当细绳被拉直后，A和B一起以相同的速度向右运动，求：
    ①A、B一起运动的速度大小．
    ②细绳拉力对A的冲量．
    ③在绳被拉直过程中，系统损失的机械能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，在平直轨道上匀加速向右行驶的封闭车厢中，悬挂着一个带有滴管的盛油容器，当滴管依次滴下三滴油时（设三滴油都落在车厢底板上），下列说法中正确的是（　　）
    A．这三滴油依次落在OA之间，且后一滴比前一滴离O点远
    B．这三滴油依次落在OA之间，且后一滴比前一滴离O点近
    C．这三滴油依次落在O点上
    D．这三滴油依次落在OA间同一位置上

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示，不计轨道电阻，以下叙述正确的是（　　）
    A．FM向左B．FN向右C．FM逐渐增大D．FN大小不变

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