如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成，若静电分析仪通道的半径为R，其中仅有均匀辐向电场，方向如图所示，磁分析仪中仅有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，问：
（1）为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪，已知虚线处场强大小均为E，则离子进入静电分析器的初速度为多少？加速电场的电压U应为多大？（离子的重力不计）
（2）离子由P点进入磁分析仪后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q，则该群离子有什么共同点？
1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱仪的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是：（ ）
| A．该束带电粒子带负电 |
| B．速度选择器的P1极板带负电 |
| C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 |
| D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小 |
如下图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是( )
| A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 |
| B．质谱仪是分析同位素的重要工具 |
| C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B |
| D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 |
回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图，下列说法正确的是 （ ）
| A．粒子在磁场中做匀速圆周运动 |
| B．粒子的运动周期和运动速率成正比 |
| C．粒子的轨道半径与它的速率成正比 |
| D．粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少 |
如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是
| A．质谱仪是分析同位素的重要工具 |
| B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 |
| C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B |
| D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 |
如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出。下列说法正确的是
| A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大 |
| B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大 |
| C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长 |
| D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短 |
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如下图。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出。现要增大粒子射出时的动能，则下列说法正确的是( )
| A．增大电场的加速电压 |
| B．增大磁场的磁感应强度 |
| C．减小狭缝间的距离 |
| D．增大D形盒的半径 |
回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒，如图，盒正中央开有一条窄缝，在两个D型盒之间加交变电压，于是在缝隙中形成交变电场，由于屏蔽作用，在D型盒内部电场很弱，D型盒装在真空容器中，整个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D型盒的底面，只要在缝隙中的交变电场的频率不变，便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速，粒子的轨道半径不断增大，并逐渐靠近D型盒边缘，加速到最大能量E后，再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源，正离子所带电荷量为q、质量为m，加速时电极间电压大小恒为U。（加速时的加速时间很短，可忽略；正离子从离子源出发时初速为零）。则下列说法正确的是( )
| A．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将变短 |
| B．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将不变 |
C．正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为 |
D．回旋加速器所加交变电压的频率为 |
1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。下列说法正确的是
| A．带电粒子在回旋加速器中从磁场中获得能量 |
| B．带电粒子在回旋加速器中从电场中获得能量 |
| C．高频交变电源的电压越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大 |
| D．匀强磁场的磁感应强度越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大 |
带电微粒的速度选择器示意图如图所示。若使之正常工作，则以下叙述中正确的是（ ）
A．P1的电势必须高于P2的电势
B．从S2出来的只能是正电荷，不能是负电荷
C．若把正常工作时的B和E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作
D．匀强磁场磁感应强度B、匀强电场电场强度E和被选择的速度v大小应满足v=BE
如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．如果D型金属盒的半径为R，垂直D型金属盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，高频电源频率为f，下列说法正确的有 （ ） 
| A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR |
| B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 |
| C．高频电源只能使用矩形波交变电流，不能使用正弦式交变电流 |
| D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子 |
关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是（ ）
| A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 |
| B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大 |
| C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 |
| D．与带电粒子的质量有关，质量越大，能量越大 |
关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（ ）
| A．利用回旋加速器加速粒子时，通过增大半径，可以使粒子的速度超过光速 |
| B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 |
| C．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小 |
| D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性 |
一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是：
A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
B．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．为了使质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速，应使交变电压的周期等于质子的回旋周期
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