两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U1和U2的高频电源上，且U1>U2，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t1和t2，获得的最大动能分别为Ek1和Ek2，则（ ）

试卷相关题目

• 1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x1、x2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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• 21930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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• 3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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• 4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S1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S2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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• 5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P0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.P1P2＝P2P3

  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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• 6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（ ）

  A.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小

  B.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

  C.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小

  D.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

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• 7如图所示为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．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内

  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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• 8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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• 9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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• 10劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．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忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U．若A处粒子源产生的质子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是（    ）

  A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

  B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

  C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径粒子出之比为：1

  D.不改变磁感应强度B和交流电频率f该回旋加速器也能用于α粒子加速

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