1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其核心部分如图所示,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,使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( )
A.其它条件不变时,增大D形盒半径R,质子的最终能量E将增大
B.其它条件不变时,只增大加速电压U,质子的最终能量E将增大
C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
D.要使质子每次通过电场时总是加速,则质子在磁场中运动的周期与电压变化的周期相等
试卷相关题目
- 1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A1A2上.下列表述正确的是( )
A.粒子带负电
B.所有打在A1A2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E/B
D.粒子打在A1A2上的位置越靠近P,粒子的比荷q/m越大
开始考试点击查看答案 - 2质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场.如图为质谱仪的原理图,设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力),经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中,带电粒子打至底片上的P点,设OP=x,则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是( )
A.
B.
C.
D.
开始考试点击查看答案 - 3不计重力的负粒子能够在正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过.设产生匀强电场的两极板间电压为U,距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,粒子带电荷量为q,进入速度为v,以下说法正确的是( )
A.若同时增大U和B,其他条件不变,则粒子一定能够直线穿过
B.若同时减小d和增大v,其他条件不变,则粒子可能直线穿过
C.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子动能一定增大
D.若粒子向下偏,能够飞出极板间,则粒子的动能有可能不变
开始考试点击查看答案 - 41922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的同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.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带正电
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比q/m越大
开始考试点击查看答案 - 5一个用于加速质子的回旋加速度,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒地面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.下列说法正确的是( )
A.质子被加速后的最大速度随
B.R的增大而增大B.若加速电压提高到4倍,其他条件不变,则粒子获得的最大速度就提高2倍
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.质子每次经过D形盒间隙时都能得到加速,故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小
开始考试点击查看答案 - 6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B1的方向垂直纸面向里,分离器中磁感应强度B2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B1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P1、P2、P3、P4四点的离子分别是( )∴
A.甲、乙、丙、丁
B.甲、丁、乙、丙
C.丁、乙、丙、甲
D.甲、丁、丙、乙
开始考试点击查看答案 - 7如图所示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,速度选择器内的相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.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.板S下方有强度为B0的匀强磁场。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外
B.加速电场的电压越大,能通过狭缝P的带电粒子的速率越大
C.能通过狭缝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,粒子的荷质比越大
开始考试点击查看答案 - 81930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器.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,则下列判断中正确的是( )
A.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大
B.若增大磁感应强度,为保证该粒子每次进人电场均被加速,应增大高频电源交流电的频率
C.不同粒子在两D型盒中运动时间可能不相同
D.不同粒子获得的最大动能都相同
开始考试点击查看答案 - 9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.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带正电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越小
开始考试点击查看答案 - 10回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子
D.质子第n次被加速前后的轨道半径之比为
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