速度选择器知识点题库

如图所示，在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入，方向垂直于电场方向和磁场方向，当它从右侧射出场区时，动能比射入时小，若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的，可采取的措施有（不计重力）( )

A . 可使电场强度增强 B . 可使磁感应强度增强 C . 可使粒子带电性质改变（如正变负） D . 可使粒子射入时的动能增大

如图示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（）

A . 若离子带正电，E方向应向上 B . 若离子带负电，E方向应向上 C . 若离子带正电，E方向应向下 D . 若离子带负电，E方向应向下

速度相同的一束粒子，由左端射入速度选择器后，又进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（）

A . 该束带电粒子带负电 B . 能通过狭缝S₀的带电粒子的速率等于 $\text{[math]}$ C . 若保持 B₂不变，粒子打在胶片上的位置越远离狭缝 S₀ ，粒子的比荷 $\text{[math]}$ 越小 D . 若增大入射速度，粒子在磁场中轨迹半圆将变大

两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度V₀从两板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所示．已知板长L=10cm，两板间距d=3.0cm，两板间电势差U=150V，v₀=2.0×10⁷m/s．

（1）求磁感应强度B的大小．
（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离以及电子通过场区后动能增加多少？
（电子比荷为 $\text{[math]}$ =1.76×10¹¹C/kg，电子电荷量e=1.60×10^﹣19C）

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（）

A . 油滴必带正电荷，电荷量为 $\text{[math]}$ B . 油滴必带正电荷，比荷 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ C . 油滴必带负电荷，电荷量为 $\text{[math]}$ D . 油滴带什么电荷都可以，只要满足q= $\text{[math]}$

如图所示，速度选择器中磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 和电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，两者相互垂直。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝 $\text{[math]}$ 进入另一磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，最后打在平板 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 上，不计粒子重力，则（）

A . 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B . 通过狭缝 $\text{[math]}$ 的带电粒子速度为 $\text{[math]}$ C . 打在 $\text{[math]}$ 处的粒子在磁场 $\text{[math]}$ 中运动的时间都相同 D . 带电粒子打在平板 $\text{[math]}$ 上的位置越靠近 $\text{[math]}$ ，粒子的比荷越大

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（）

A . 若电子以相同速度v射入该区域，将会发生偏转 B . 若质子的速度v′＜v，它将向下偏转而做类似的平抛运动 C . 若质子的速度v′＞v，它将向上偏转，其运动轨迹是圆弧线 D . 无论何种带电粒子（不计重力），只要都以速度v射入都不会发生偏转

如图所示，两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子以某一水平速度从P点射入，恰好能沿直线运动，不计带电粒子的重力。下列说法正确是（）

A . 粒子一定带正电 B . 粒子的速度大小

C . 若粒子速度大小改变，粒子将做曲线运动 D . 若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化

速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

A . 该束带电粒子带正电 B . 速度选择器的P₁极板带负电 C . 能通过狭缝S₀的带电粒子的速率等于EB₁ D . 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S₀ ，粒子的比荷越大

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（）

A . 保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B . 保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C . 保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将一定向下偏转 D . 如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出

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（）

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A . 电量和质量 B . 质量和动能 C . 速度和比荷 D . 速度和质量

如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

A . 该质点一定带正电 B . 该质点可能带负电 C . 若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小 D . 若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大

在做科学研究时，可以通过“速度选择器”把特定速率的粒子筛选出来，其原理如图所示。在间距为d的两平行金属板上加上电压U，磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，一束粒子沿OO'（两金属板中轴线）方向由O点射入两极板之间，若粒子重力不计，则（）

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A . 能沿OO'直线运动，从O'点离开的粒子，一定带正电 B . 能沿OO'直线运动，从O'点离开的粒子，一定为带电粒子且速率为 $\text{[math]}$ C . 能沿OO'直线运动，从O'点离开的粒子，若为带电粒子其速率一定为 $\text{[math]}$ D . 能沿OO'直线运动，从O'点离开的带电粒子，一定无法沿O'O直线做反向运动

如图所示的平行板器件中，存在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E₁=1.0×10⁵V/m，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AO、与y轴的夹角∠AOy=45⁰ ，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B₂=0.25T，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E₂=5.0×10⁵V/m。一束带电荷量q=8.0×10^-19C、质量m=8.0×10^-26Kg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（0，0.4 m）的Q点垂直y轴射入磁场区，多次穿越边界线OA。求：

（1）离子运动的速度；
（2）离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间；
（3）离子第四次穿越边界线的位置坐标。

“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后．从下方以恒定速率v₁,向上射入有磁感应强度为B₁、垂直纸面向里的匀强磁场区域I内．当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后．自动关闭区域I系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B₁)．区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B₂、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A)．放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束，经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出．在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力．不计粒子之间相互作用与相对论效应)．已知极板长RM=2D，栅极MN和PQ间距为d，氙原子核的质量为m、电荷量为q，求：

（1）当栅极MN、PQ间形成稳定的电场时，其电场强度E多大．
（2）氙原子核从PQ喷出时的速度大小v₂ ．
（3）因区域Ⅱ内磁场发生器故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中，求能进入区域I的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比．

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

如图所示，一束离子从P点垂直射入匀强电场和匀强磁场相互垂直的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生偏转，这些离子从Q点进入另一匀强磁场中分裂为a、b、c三束。关于这三束离子下列说法正确的是（）

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A . a、b、c的速度大小一定相同 B . a、b、c的电量一定不同 C . a、b、c的比荷一定不同 D . a、b、c的动能可能相同

一质子以速度V穿过相互垂直的匀强电场和匀强磁场叠加的区域而没有偏转，如图所示，若不计重力，则下列说法正确的是( )

A . 若质子的入射速度V＇>V，它将向上偏转 B . 若质子的入射速度V＇>V，它将向下偏转 C . 若将质子从右侧以相同速度射入，也不会偏转 D . 若改为电子，从右侧以相同速度V进入，要使其沿直线穿过，则必须改变电场的方向

如图是一个速度选择器的示意图，在一对相距为d、板间电压为U的平行金属板间，加有磁感应强度大小为B、方向与板间匀强电场垂直的匀强磁场。则从P孔射入的粒子能够沿直线从Q孔射出的是（不计粒子重力）（）

A . 速度为 $\text{[math]}$ 的带正电粒子 B . 速度为 $\text{[math]}$ 的带正电粒子 C . 速度为 $\text{[math]}$ 的带负电粒子 D . 速度为 $\text{[math]}$ 的带负电粒子

在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要工序，如图为离子注入工作原理示意图：质量为m，电量为q的离子由静止经电场加速后，沿水平虚线穿过速度选择器，再通过匀强磁场偏转后，恰好竖直向下射出。已知速度选择器的磁场和偏转磁场的磁感应强度大小均为B，方向相同；速度选择器的匀强电场场强大小为E、方向为竖直向上。整个系统置于真空中，不计离子重力，则（）

A . 该离子带正电 B . 偏转磁场的方向垂直纸面向外 C . 加速电场的电压 $\text{[math]}$ D . 离子在偏转磁场中做匀速圆周运动的半径为 $\text{[math]}$

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