人教版（2019）选择性必修第二册《1.4_质谱仪与回旋加速器》2024年同步练习卷（28）+答案解析.pdf

人教版（2019）选择性必修第二册《1.4质谱仪与回旋加速器》2024

年同步练习卷（28）

一、单选题：本大题共小题，共分。

14

.某质谱仪的原理图如图所示。加速电场上、下两极板间的电压为，其中心处和感光片的中心均开有一

1U

个小孔三个小孔共线，其下有另两块左右相对的极板。在左右极板之间还存在垂直于纸面向里，磁感应

强度大小为的匀强磁场。右极板电势高于左极板，他们之间形成电场强度为的匀强电场。感光片下方

E

存在垂直于纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场。现将质量为，带电量为的质子从加速电场

m

上极板小孔处由静止释放，恰能形成轨迹。轨迹、的半径之比为：。下列说法正确的是

11213()

轨迹是直径为的半圆

A.1

B.将质子换为氘核，并将减小到原来的，即可得到轨迹2

C.将质子换为氚核，并将、加倍，为使粒子沿轨迹2运动，应将U、E分别增大到原来的12倍和4

倍

D.将质子换为粒子，并将U、E各自增大到原来的4和2倍，即可得到轨迹2

二、多选题：本大题共3小题，共12分。

2.带电粒子在回旋加速器中运动时，()

A.所加电压为直流电压

B.所加电压为交变电压

C.电场用来加速带电粒子，磁场使带电粒子回旋

D.电场和磁场同时用来加速带电粒子

3.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，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂

直，A处粒子源产生的粒子质量为m，电荷量为，在加速器中被加速。设粒子

111

第页，共页

初速度为零，高频交流电压为，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应，则

U()

增大加速电压，粒子达到最大动能所用时间减少

A.U

增大加速电压，粒子的最大动能增加

B.U

增大磁感应强度，若该粒子仍能正常加速，则交变电流的频率增大

C.B

增大磁感应强度，并使粒子正常加速，粒子的最大动能不变

D.B

.质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板，间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒内可以产生质子

4N

和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场。在磁场中运动半周后打到

底片上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是

P()

A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1：3

B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1：1

C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为

D.质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为1：

三、填空题：本大题共1小题，共4分。

5.如图所示为质谱仪的原理图，利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚

行测量。从容器A下方的小孔迚入加速电压为U的加速电场，可以认为从

容器出来的粒子初速度为零，粒子被加速后从小孔迚入磁感应强度为B的匀

强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，关于氢的三种同

位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是______；三条谱线中a是粒子形成的

______。填“氕”、“氘”或“氚”

四、计算题：本大题共3小题，共30分。

6.