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高中物理

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形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中,如图所示。已知D形盒半径为R,当用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交变电压的频率为f。则下列说法正确的是(   )

A.加速电压越大,质子最后获得的速度越大
B.质子最后获得的速度与加速电压的大小无关
C.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
D.不改变Bf,该回旋加速器也能用于加速电子
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上。下列说法正确的是:(     )

A.粒子进入磁场时的速率
B.粒子在磁场中运动的时间
C.粒子在磁场中运动的轨道半径
D.若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图甲是质谱仪的工作原理示意图。图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后,再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场,该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,离子最终到达MN上的H点(图中未画出),测得GH间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。试求:

 
(1)该粒子的比荷
(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场,最终仍然到达MN上的H点,则磁感应强度B的比为多少?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

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。则下列说法正确的是( D  )

A.离子做圆周运动的周期随半径增大
B.离子从磁场中获得能量
C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1922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极板带负电
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,比荷q/m越小
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图,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.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1922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极板带负电
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,比荷q/m越小
  • 题型:未知
  • 难度:未知

一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底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.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.为了使质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速,应使交变电压的周期等于质子的回旋周期

  • 题型:未知
  • 难度:未知

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。则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是

A.加速的次数 B.加速电压的大小
C.金属盒的半径 D.匀强磁场的磁感强度
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图,这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是

A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
  • 题型:未知
  • 难度:未知

回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒,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,关于回旋加速器的下列说法正确的是[       ]

A.狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功,因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关
C.带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
D.用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1930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.离子由加速器的边缘进入加速器
B.离子从磁场中获得能量
C.离子从电场中获得能量
D.增大电场间的电压,带电粒子射出时的动能也增大
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示为质谱仪的原理图,电荷量为、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后,进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E,方向水平向右。带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射人偏转磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后,最终达到照相底片的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为B2,带电粒子的重力可忽略不计。求:

粒子从加速电场射出时速度的大小;
粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

两个相同的回旋加速器,分别接在加速电压U1U2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t1t2,获得的最大动能分别为Ek1Ek2,则(   )

A.t1<t2 ,Ek1 >Ek2 B.t1=t2 , Ek1<Ek2
C.t1> t2 ,Ek1=Ek2 D.t1<t2 ,Ek1=Ek2
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,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.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中物理质谱仪和回旋加速器的工作原理试题