1932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的两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处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U．带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用．则（    ）

试卷相关题目

• 1如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形盒，两盒间构成一狭缝，两D形盒处于垂直于盒面的匀强磁场中．下列有关回旋加速器的描述正确的是（    ）

  A.粒子由加速器的边缘进入加速器

  B.粒子由加速器的中心附近进入加速器

  C.粒子在狭缝和D形盒中运动时都能获得加速

  D.交流电源的周期必须等于粒子在D形盒中运动周期的2倍

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• 2回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（    ）

  A.离子从磁场中获得能量

  B.带电粒子的运动周期是变化的

  C.离子由加速器的中心附近进入加速器

  D.增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变

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• 3用回旋加速器加速粒子，待加速粒子的荷质比一定，为增加加速所能达到的最大速度，可采取的措施是（    ）

  A.提高周期性变化电压的最大值

  B.减小周期性变化电压的周期

  C.减小匀强磁场的磁感强度

  D.增大D形盒的半径

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• 41930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，则下列有关说法正确的是（    ）

  A.离子做圆周运动的周期随半径的增大而增大

  B.离子做圆周运动的周期与高频交变电压的周期相同

  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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• 5关于回旋加速器加速带电粒子使其所获得的能量，下列说法正确的是（    ）①与加速器的半径有关，半径越大，能量越大②与加速器的磁场有关，磁感应强度越大，能量越大③与加速器的电场有关，电场强度越大，能量越大④与带电粒子的质量、电量均有关，质量和电量越大，能量越大．

  A.①②

  B.①③

  C.①②④

  D.①②③④

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• 6回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场（其频率为f），使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图6所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U．则下列说法中正确的是（    ）

  A.增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子最终获得的动能将增大

  B.增大磁场的磁感应强度，被加速粒子最终获得的动能将增大

  C.被加速粒子最终速度大小不超2πfR

  D.增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子在加速器中运动的圈数将减少

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• 7图甲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，并分别与高频电源两极相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek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，则下列说法正确的是（ ）

  A.在Ek-t图中应有（t2-t1）>（t3-t2）>...>（tn-tn-1）

  B.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1．

  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.在磁感应强度B.“D”形盒半径R、粒子的电荷量q及其质量m不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大

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• 8关于回旋加速器的有关说法，正确的是（ ）

  A.回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的

  B.回旋加速器是利用电场加速的

  C.回旋加速器是通过多次磁场加速使带电粒子获得高能量的

  D.带电粒子在回旋加速器中不断被加速，故在D形盒中做圆周运动一周所用时间越来越小

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• 9关于回旋加速器中电场和磁场的作用，下列说法正确的是（    ）

  A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用

  B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的

  C.带电粒子每经过电场一次速度都会变大

  D.磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动

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• 10如图所示是质谱议的工作原理示意图，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.图中所示的是带负电粒子的运动轨迹

  B.能通过狭缝P的带电粒子的速度等于

  C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内

  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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