环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒子初速度为零，经电压为 U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法正确的是 （     ）

试卷相关题目

• 1随着科技的高速发展，回旋加速器在生产和生活中的应用日益广泛。如图所示是医用回旋加速器，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（），下列说法中正确的是 （     ）

  A.它们的最大速度不相同

  B.它们在D形盒中运动的周期相同

  C.它们的最大动能相同

  D.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能

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• 2如图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场B′，最终打在A 1A 2上．下列表述正确的是 （     ）

  A.粒子带负电

  B.所有打在A 1A 2上的粒子，在磁场B′中运动时间都相同

  C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

  D.粒子打在A 1A 2上的位置越靠近P，粒子的比荷 越大

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• 3用回旋加速器分别加速 粒子和质子时，若磁场相同，则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为（   ）

  A.1：1

  B.1:3

  C.2:1

  D.1：2

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• 4如右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 A 1 A 2.平板 S下方有强度为 B 0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，粒子的比荷越小

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• 5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

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• 6如图为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．滤速器中场强E方向向下，磁感强度 的方向垂直纸面向里，分离器中磁感强度 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 入射，若 ，不计重力，则分别打在 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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• 7不定项选择 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。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2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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• 8用回旋加速器加速质子，为了使质子获得的动能增大为原来的4倍，可以（   ）

  A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍

  B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍

  C.将加速电场的电压增大为原来的4倍

  D.将加速电场的频率增大为原来的4倍

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• 9美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使带电粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为改进后的回旋加速器的示意图，其中距离很小的盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在

  A.C板间，带电粒子从P 0处静止释放，并沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种回旋加速器，下列说法正确的是 （ ）A.带电粒子每运动一周被加速一次

  B.P 1P 2＝P 2P 3

  C.粒子能达到的最大速度与D形盒的尺寸无关

  D.加速电场的方向需要做周期性的变化

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• 10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进行测量．氢元素的各种同位素，从容器 A下方的小孔 S 1进入加速电压为 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 S 2进入磁感应强度为 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进入磁场时速率的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列说法中正确的是：（     ）

  A.进磁场时速率从大到小的排列顺序是氕、氘、氚

  B.进磁场时速率从大到小的排列顺序是氚、氘、氕

  C.a、b、c三条谱线的排列顺序是氕、氘、氚

  D.a、b、c三条谱线的排列顺序是氘、氚、氕

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