7 课题研究 霍尔效应 知识点题库

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B₁的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B₂的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B₁入射到速度选择器中，若 ， ， 在不计重力的情况下，则分别打在P₁、P₂、P₃、P₄四点的离子分别是（ ）

如图所示,一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和 匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些未发生任何偏转.如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论（  ）

如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v= 那么（   ）

带电油滴以水平速度v₀垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m，磁感应强度大小为B，则下述说法正确的是（   ）

如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（   ）

如图，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，沿同一直线经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中分成A、B两束，下列说法正确的是（   ）

在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B₁、方向水平向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔S₁、S₂ ， 在其右侧有一边长为L的正三角形磁场，磁感应强度为B₂ ， 磁场边界ac中点S₃与小孔S₁、S₂正对。现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S₁水平射入电容器，其中速率为v₀的粒子刚好能沿直线通过小孔S₁、S₂。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计。下列有关说法中正确的是(      )

如图，一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转则（   ）

 

如图所示，两平行金属板中间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，不计重力的带电粒子沿垂直于电场和磁场方向射入。有可能做直线运动的是（   ）

如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关K闭合．两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板．以下说法正确的是（   ）

如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是速度选择器，下列说法正确的是（  ）

甲                乙                丙                  丁

磁流体发电是一项新兴技术．如图所示，平行金属板之间有一个很强的匀强磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向以一定速度喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则(   )

英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，而荣获1922年的诺贝尔化学奖。如图所示，P₁、P₂两极板间同时存在相互垂直的电场和磁场，氚核和α粒子都沿直线运动，然后射入同一匀强磁场，最终打在照相底片上的C、D两点，已知氚核的质量约为质子的3倍，带正电荷，电荷量是一个元电荷，α粒子即氦原子核，质量约为质子的4倍，带正电荷，电荷量为元电荷的2倍，氚核、α粒子射出电场时的速度分别为v₁、v₂ ， 不计粒子的重力，则下列说法正确的是（   ）

如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（   ）

如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B₁=0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度 ，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO，与y轴的夹角∠AOy=45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 ，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度 ，在x轴上固定一水平的荧光屏．一束带电荷量 、质量 的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C．求：

如图所示的装置，下侧是两竖直放置的平行金属板，它们之间的电势差为U、间距为d，其中有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，上侧矩形区域ACDH有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，AC＝L，AH＝2L，M为AH的中点．一束电荷量大小均为q、质量不等的带电粒子（不计重力、可视为质点）以某初速度从小孔S射入下侧装置，恰能沿竖直直线垂直AH由M点射入矩形区域，最后全部从边界DH射出，若忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（   ）

质谱仪原理如图所示，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，磁感应强度为B₁ ， 板间距离为d，c为偏转分离器。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子，不计重力，该粒子经加速后恰能匀速通过速度选择器，进入偏转分离器后做半径为R的匀速圆周运动。求：

质谱仪由如图所示的两部分区域组成：左侧是一速度选择器，M、N是一对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着方向相互垂直，且电场强大小为E的匀强电场和磁感应强度大小为B₁的匀强磁场；右侧是磁感应强度大小为B₂的另一匀强磁场，一束带电粒子不计重力由左端O点射入质谱仪后沿水平直线运动，从A点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的P₁、P₂两个位置，A、P₁、P₂三点在同一条直线上，测出 AP₁：AP₂=4：3 ，带电粒子电荷量和质量之比称为比荷，则下列说法正确的是（   ）

关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（   ）

在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。从离子源发出的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：