由加速电场、静电分析器和磁分析器组成的质谱仪的构造示意图如图所示。静电分析器通道内分布有均匀辐射电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电压为U的电场加速后，沿辐射电场的中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。已知辐射电场中心线处的电场强度大小为E，粒子在磁分析器中运动轨迹的圆心与O点重合，不计粒子受到的重力和阻力，下列判断正确的是（　　）

1. 由加速电场、静电分析器和磁分析器组成的质谱仪的构造示意图如图所示。静电分析器通道内分布有均匀辐射电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电压为U的电场加速后，沿辐射电场的中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。已知辐射电场中心线处的电场强度大小为E，粒子在磁分析器中运动轨迹的圆心与O点重合，不计粒子受到的重力和阻力，下列判断正确的是（　　）

A. 粒子在磁分析器中运动的时间为 $\text{[math]}$ B. 粒子在磁分析器中运动的时间为 $\text{[math]}$ C. 粒子在静电分析器中运动的时间为 $\text{[math]}$ D. 粒子在静电分析器中运动的时间为 $\text{[math]}$

【考点】

带电粒子在电场与磁场混合场中的运动;

【答案】

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多选题普通

1. 如图所示，长方体内存在匀强电场和匀强磁场，长方体的三条棱分别在三个坐标轴上。一带电粒子从长方体的上表面沿 $\text{[math]}$ 轴负方向进入长方体内，并在长方体内做直线运动，不计重力的影响，则电场强度 $\text{[math]}$ 和磁感应强度 $\text{[math]}$ 的方向可能是（　　）

A. $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向， $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴负方向 B. $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向， $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴负方向 C. $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向， $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向 D. $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向， $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向

多选题容易

2. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（　　）

A. 小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动 B. 小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能减小 C. 当小球运动到c点时，洛伦兹力最大 D. 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

多选题容易

3. 速度选择器装置如图所示， $\text{[math]}$ 为中轴线。一 $\text{[math]}$ 粒子（ $\text{[math]}$ ）以速度 $\text{[math]}$ 自O点沿中轴线 $\text{[math]}$ 射入恰沿中轴线 $\text{[math]}$ 做匀速直线运动。所有粒子均不考虑重力的影响，下列说法正确的是（）

A. $\text{[math]}$ 粒子（ $\text{[math]}$ ）以速度 $\text{[math]}$ 自 $\text{[math]}$ 点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动 B. 电子（ $\text{[math]}$ ）以速度 $\text{[math]}$ 自O点沿中轴线 $\text{[math]}$ 射入，恰沿中轴线 $\text{[math]}$ 做匀速直线运动 C. 氘核（ $\text{[math]}$ ）以速度 $\text{[math]}$ 自O点沿中轴线 $\text{[math]}$ 射入，动能将增大 D. 氚核（ $\text{[math]}$ ）以速度 $\text{[math]}$ 自O点沿中轴线 $\text{[math]}$ 射入，动能将增大

多选题容易