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关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量,下列说法正确的是(    )

发布时间:2020-11-13

A.与加速器的半径有关,半径越大,能量越大

B.与加速器的磁场有关,磁场越强,能量越大

C.与加速器的电场有关,电场越强,能量越大

D.与带电粒子的质量和电量均有关,质量和电量越大,能量越大

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  • 1如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D型金属盒,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(12H)和氦核(24He).下列说法中正确的是(    )

    A.它们的最大速度相同

    B.它们的最大动能相同

    C.它们在D形盒内运动的周期相同

    D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

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  • 2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形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为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.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

    C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

    D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子

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  • 3如图所示为回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个靠得非常近的D形盒,两盒分别和一高频交流电源的两极相连,交流高频电源的电压为U,匀强磁场分布在两D形盒内且垂直D形盒所在平面,磁感应强度为B,在D形盒中央S点处放有粒子源.粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子(设粒子的初速度为零)被回旋加速器加速,设D形盒的最大半径为R,则(    )

    A.所加高频交流电的频率应是

    B.粒子离开加速器的动能是

    C.粒子离开加速器前被加速的次数为

    D.粒子在回旋加速器中运动的时间为

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  • 4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的两个D形金属盒,两盒间狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在每次通过狭缝时都能得到加速,两D形盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子射出时的动能(电荷量为q、质量为m,不计重力),则下列方法中正确的是(    )

    A.增大匀强电场间的加速电压U

    B.适当增大狭缝间的距离d

    C.增大磁场的磁感应强度B

    D.增大D形金属盒的半径R

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  • 5回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,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,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.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,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用回旋加速器加速某带电粒子,以下说法正确的是(    )

    A.高频电源的电压越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大

    B.高频交变电源的电压越大,带电粒子在回旋加速器中的运动时间越长

    C.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

    D.匀强磁场的磁感应强度越大,交变电源电压的变化周期越大

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  • 6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,下列表述不正确的是(    )

    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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  • 8如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是(    )

    A.仅将磁感应强度变为原来的2倍

    B.仅将交流电源的电压变为原来的12

    C.仅将D型盒的半径变为原来的2倍

    D.仅将交流电源的周期变为原来的2倍

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  • 9回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,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,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核(13H)和α粒子(24He)比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )

    A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大

    B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小

    C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小

    D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大

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  • 10不定项选择如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下方有磁感应强度为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里

    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(q/m)越大

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