质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x，则
| A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小 |
| B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大 |
| C．只要x相同，对应的离子质量一定相同 |
| D．只要x相同，对应的离子的电量一定相等 |
直角坐标系xOy中，有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B，磁场方向垂直xOy平面指向纸面内，该区域的圆心坐标为（R，0），有一个质量为m、带电荷量为-q的离子，以某一速度进入该磁场，不计重力；
（1）若离子从O点沿x轴正方向射入，出射时相对入射方向改变了90°角，求离子速度大小；
（2）若离子从点（0，R/2）沿x轴正方向射入磁场，离子从射入磁场到射出磁场通过了该磁场的最大距离，求离子在磁场区域经历的时间。
设空间存在竖直向下的匀强电场，垂直纸面向里的匀强磁场，如图.已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是 （ ）
| A．离子必带正电荷 |
| B．A和B位于同一高度 |
| C．离子在C点时速度最大 |
| D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 |
如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆形筒内有B=1×10-4T的匀强磁场，方向平行于圆的轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔．现有一束比荷为q/m=2×1011C/kg的正离子，以不同角度α入射，最后有不同速度的离子束射出，其中入射角α=30°，且不经碰撞而直接从出身孔射出的离子的速度v大小是
| A．4×105m/s | B．4×106m/s | C．2×105m/s | D．2×106m/s |
如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t ，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时，速度方向偏转角为600，如图所示。根据上述条件可求下列哪几个物理量 （ ）
① 带电粒子的比荷 ② 带电粒子在磁场中运动的周期
③ 带电粒子在磁场中运动的半径 ④ 带电粒子的初速度
| A．①② | B．①③ | C．②③ | D．③④ |
如图所示，绝缘轨道由弧形轨道和半径为R=0.16m的圆形轨道、水平轨道连接而成，处于竖直面内的匀强电场中，PQ左右两侧电场方向相反，其中左侧方向竖直向下，场强大小均为103V/m，不计一切摩擦。质量为m=0.1kg的带正电小球可看作质点）从弧形轨道某处由静止释放，恰好能通过圆形轨道最高点，小球带电荷量q=1.0×10-3C，g取10m/s2。求：
（1）小球释放点的高度h
（2）若PQ右侧某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B=4
×102T，小球通过圆形轨道后沿水平轨道运动到P点进入磁场，从竖直边界MN上的A点离开时速度方向与电场方向成30o，已知PQ、MN边界相距L=0.7m，求：
①小球从P到A经历的时间
②若满足条件的磁场区域为一矩形，求最小的矩形面积。
两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设R1、R2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则
| A．R1＝R2，T1≠T2 | B．R1≠R2，T1≠T2 |
| C．R1＝R2，T1＝T2 | D．R1≠R2，T1＝T2 |
如图所示，质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v垂直进入宽度为L的匀强磁场中，粒子只受洛伦兹力作用，离开磁场的速度方向偏离入射方向 θ=" π/6" 。求：
（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r 。
（2）磁感应强度B的大小。
（3）带电粒子在磁场中的运动时间t .
在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c（不计重力）沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间；用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是（ ）
| A．ta=tb＞tc | B．tc＞tb＞ta | C．rc＞rb＞ra | D．rb＞ra＞rc |
如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：
（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围．
（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间．
如图所示，下端封闭，上端开口且内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置水平向右做匀速运动，进入方向垂直于纸面向里的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，若小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球飞出上端口的过程中
| A．洛伦兹力对小球做正功 |
| B．小球在竖直方向上作匀加速直线运动 |
| C．小球的运动轨迹是抛物线 |
| D．小球的机械能守恒 |
如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出（在A点初速度为零），经电压U加速后，从x轴坐标原点处垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在放在x轴上感光板S上坐标分别为x1、x2的两点。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则以下说法正确的是 （ ）
| A．b进入磁场时的速度一定大于a进入磁场时的速度 |
| B．a的比荷一定小于b的比荷 |
| C．若a、b电荷量相等，则a、b的质量之比为x12∶x22 |
| D．若a、b质量相等，则a、b在磁场中运动时间之比为x1∶x2 |
如图所示，一根长度L的直导体棒中通过以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角，下列说法正确的是（ ）
| A．导体棒受到磁场力大小为BLIsinθ |
| B．导体棒对轨道压力大小为mg﹣BILsinθ |
| C．导体棒受到导轨摩擦力为μ（mg﹣BILsinθ） |
| D．一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，由于使沿途空气电离而使粒子的动能逐渐减小 |
如图所示，在xoy坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。
（1）求质子射入磁场时速度的大小；
（2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间；
（3）若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间。
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