如图，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。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 （    ）

试卷相关题目

• 1如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E k随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是    (    )

  A.在Ek—t图中应有t4一t3＝t3一t2=t2—t1

  B.高频电源的变化周期应该等于tn一tn-1

  C.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大

  D.要想粒子获得的最大动能越大，则要求D形盒的面积也越大

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• 2速度相同的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

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• 3如图所示，有

  B.C.D四个离子，它们带等量的同种电荷，质量关系m A=m BA.离子应带负电 B.进入B 2磁场的离子是C.D离子 C.到达b位置的是C离子 D.到达a位置的是C离子

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• 4回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成电场，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，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和α粒子（）（说明：，）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，则（    ）

  A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大

  B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小

  C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小

  D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大

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• 5如图所示是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x 1、x 2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子b所通过的路径，则(  )

  A.a的质量一定小于b的质量

  B.a的电荷量一定大于b的电荷量

  C.在磁场中a运动的时间大于b运动的时间

  D.a的比荷大于b的比荷

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• 61930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，这台加速器由两个铜质D形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（  ）

  A.离子由加速器的中心附近进入加速器

  B.离子由加速器的边缘进入加速器

  C.离子从磁场中获得能量

  D.离子从电场中获得能量

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• 7回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。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+q ，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U ，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是 （    ）

  A.粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小

  B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为

  C.粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关

  D.加速电压越大粒子能获得的最大动能越大

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• 8如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B 1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B 2的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B 1入射到速度选择器中，若m 甲=m 乙<m 丙=m 丁，v 甲<v 乙=v 丙<v 丁，在不计重力的情况下，则分别打在P 1、P 2、P 3、P 4四点的离子分别是（   ）

  A.甲、乙、丙、丁

  B.甲、丁、乙、丙

  C.丙、丁、乙、甲

  D.甲、乙、丁、丙

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• 9质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图为质谱仪原理示意图。现利用这种质谱议对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素氕、氘、氚的电量之比为1：1：1，质量之比为1：2：3，它们最后打在照相底片D上，形成c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序和c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（   ）

  A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

  B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕

  C.c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕

  D.c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

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• 10如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。

  A.B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径R不变。（设极板间距远小于R） 下列说法正确的是 （ ）A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行n圈后回到A板时获得的总动能为2nqU

  B.粒子在绕行的整个过程中，每一圈的运动时间不变

  C.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场的磁感应强度大小必须周期性递减

  D.粒子绕行第n圈时的磁感应强度为

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