质谱议的构造原理如图所示．从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是
| A．粒子一定带正电 |
| B．粒子一定带负电 |
| C．x越大，则粒子的质量与电量之比一定越大 |
| D．x越大，则粒子的质量与电量之比一定越小 |
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
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，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步。下图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
、
板间，如图所示。带电粒子从
处以速度
沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入
型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．带电粒子每运动一周被加速两次 |
B．带电粒子每运动一周 |
| C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关 |
| D．加速电场方向需要做周期性的变化 |
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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是
| A．增大狭缝间的距离 | B．增大D形金属盒的半径 |
| C．增大电场间的加速电压 | D．减小狭缝间的距离 |
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．在Ek-t图中应有 |
B．高频电源的变化周期应该等于 |
C．当电源电压减小为 时，粒子从D形盒射出时的动能将减小一半。 |
| D．粒子在D形盒中每一次加速速度的增量大小相等 |
下图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 
| A．a的质量一定大于b的质量 |
| B．a的电荷量一定大于b的电荷量 |
| C．a运动的时间大于b运动的时间 |
| D．a的比荷大于b的比荷 |
回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒，如图，盒正中央开有一条窄缝，在两个D型盒之间加交变电压，于是在缝隙中形成交变电场，由于屏蔽作用，在D型盒内部电场很弱，D型盒装在真空容器中，整个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D型盒的底面，只要在缝隙中的交变电场的频率不变，便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速，粒子的轨道半径不断增大，并逐渐靠近D型盒边缘，加速到最大能量E后，再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源，正离子所带电荷量为q、质量为m，加速时电极间电压大小恒为U。（加速时的加速时间很短，可忽略；正离子从离子源出发时初速为零）。则下列说法正确的是
| A．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将变短 |
| B．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将不变 |
C．正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为 |
D．回旋加速器所加交变电压的频率为 |
如图甲所示，回旋加速器置于大小恒定的匀强磁场中，磁场方向与回旋加速器的两个D型金属盒面垂直；两个D型金属盒分别与高频电源相连。某带电粒子加速时的动能Ek随时间t变化规律如乙图所示。不计带电粒子在电场中的加速时间和粒子重力。则以下判断正确的是
| A．高频电源的变化周期等于T=tn-tn-1 |
| B．在Ek-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1 |
| C．粒子获得的最大动能与粒子在磁场中加速的次数无关 |
| D．粒子获得的最大动能与高频电源的电压有关 |
关于回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
①加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
②其它量一定，加速器的半径越大粒子从加速器射出时能量越大
③其它量一定，加速电场的电压越大粒子从加速器射出时能量越大
④其它量一定，加速器中的磁感强度越大粒子从加速器射出时能量越大
| A．①② | B．①③ | C．②③ | D．②④ |
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（
H）和氦核（
He）。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 |
二十世纪初，卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory)的英国物理学家阿斯顿首次制成了聚焦性能较高的质谱仪，并用此来对许多元素的同位素及其丰度进行测量，从而肯定了同位素的普遍存在。现速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是
| A．该束粒子带负电 |
| 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，比荷q/m越小 |
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B和f，该回旋加速器也能用于加速电子 |
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 |
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 |
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 |
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