物理电磁学磁场练习题8

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• 61如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的有()

  A.粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大

  B.粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大

  C.高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定

  D.粒子从磁场中获得能量

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• 62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．下列说法正确的是（    ）

  A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

  B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/E

  C.比荷（q/m）越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P

  D.粒子从P点运动到胶片A1A2的时间为2πm/qB0

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• 631930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，下列说法正确的是( )

  A.电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋

  B.电场和磁场同时用来加速带电粒子

  C.在交流电压一定的条件下，回旋加速器的半径越大，则带电粒子获得的动能越大

  D.同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关，而与交流电压的频率无关

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• 64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，克服了多级直线加速器的缺点，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A板和C板间，如图所示.带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（    ）

  A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

  B.加速电场的方向不需要做周期性的变化

  C.带电粒子每运动一周被加速两次

  D.

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• 65回旋加速器的工作原理如图所示,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以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。现用回旋加速器加速质子，为了使质子获得的动能增大为原来的4倍，可以（    ）

  A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍

  B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍

  C.将加速电场的电压增大为原来的4倍

  D.将加速电场的频率增大为原来的4倍

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• 66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f。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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• 67如图15-5-20所示，有d四个离子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为va＜vb=vc＜vd，质量关系为ma=mb＜mc=md.进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，由此可以判定(   )图15-5-20

  A.射向P1的是a粒子

  B.射向P2的是b粒子

  C.射向A1的是c粒子

  D.射向A2的是d粒子

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• 68用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可采用下列哪几种方法：（     ）

  A.将其磁感应强度增大为原来的2倍

  B.将其磁感应强度增大为原来的4倍

  C.将D形金属盒的半径增大为原来的2倍

  D.将D形金属盒的半径增大为原来的4倍

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• 69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，两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源有两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（    ）

  A.增大金属盒的半径

  B.减小狭缝间的距离

  C.增大高频交流电压

  D.减小磁场的磁感应强度

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• 70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。现要增大粒子射出时的动能，下列所采取的方法可行的是

  A.增大电场的加速电压

  B.增大磁场的磁感应强度

  C.减小狭缝间的距离

  D.增大D形盒的半径

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