欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置 A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞 （图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（   ）

试卷相关题目

• 1两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压 U 1和 U 2的高频电源上，且 U 1> U 2，有两个相同的带电粒子分别在这两个加速器中运动,设两个粒子在加速器中运动的时间分别为 t 1和 t 2，获得的最大动能分别为 E k1和 E k2，则（   ）

  A.t1Ek2

  B.t1=t2, Ek1

  C.t1> t2,Ek1=Ek2

  D.t1开始考试点击查看答案

• 2下图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的质量一定大于b的质量

  B.a的电荷量一定大于b的电荷量

  C.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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• 31930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

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• 4不定项选择 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。速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E 。挡板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.能竖直通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E

  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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• 6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

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• 7带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是（  ）

  A.洛伦兹力对带电粒子做功

  B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能

  C.洛伦兹力的大小与速度无关

  D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

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• 81930年，劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，工作原理示意图如图所示．关于回旋加速器，下列说法正确的是（  ）

  A.粒子从电场中获得能量

  B.交流电的周期随粒子速度的增大而增大

  C.要使粒子获得的最大动能增大，可以增大D形盒的半径

  D.不改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子

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• 9如图，是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并分别与高频的交流电相连，已知加速电压为U，D形金属盒的半径为R，两盒之间的狭逢距离为d，若O处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的质子在加速器中被加速（忽略粒子质量变化，不计重力），则下列判断正确的是（   ）

  A.质子加速度的最大动能为q2B2R2/2m

  B.质子每次加速后经过D形盒间的狭缝轨道半径是加速前轨道半径的2倍

  C.质子在电场与磁场中运动的总时间为t=

  D.不改变磁感应强度B和交变电流的频率f，该回旋加速度器不能用于加速氘核

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• 10质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的b两点，设b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（  ）

  A.该束带电粒子的电性均相同，且均带正电

  B.该束带电粒子的电性均相同，且均带负电

  C.该束带电粒子的速度均相同，且均为

  D.打在b两点的粒子的质量之差△m=

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