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，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，与高频交流电源相连接后，使粒子每次经过两盒间的狭缝时都能得到加速，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．仅减小磁场的磁感应强度 | B．仅减小狭缝间的距离 |
| C．仅增大高频交流电压 | D．仅增大金属盒的半径 |
英国物理学家阿斯顿因首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，因此荣获了1922年的诺贝尔化学奖。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．该束带电粒子带正电 |
| 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 小 |
1932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的两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。A处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U。带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用。则（ ）
| A．带电粒子在加速器中第1次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t2，则t1:t2=1:2 |
B．带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1:r2= ：2 |
C．两D形盒狭缝间的交变电场的周期T=2 m/qB |
| D．带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为B2q2R2/2m |
用如图所示的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，可采用下列哪种方法（ ）
| 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4倍 |
| D．将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍 |
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如下图所示，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（
）和α粒子（
），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．加速氚核的匀强电场的电势差较大，氚核获得的最大动能较大 |
| C．匀强磁场的磁感应强度较大，氚核获得的最大动能也较大 |
| D．D形金属盒的半径较大，氚核获得的最大动能较大 |
加速器是使带电粒子获得高能量的装置，下图是回旋加速器的原理图，由回旋加速器的工作原理可知
| A．随着速度的增加，带电粒子走过半圆的时间越来越短 |
| B．带电粒子获得的最大速度是由交变电场的加速电压决定的 |
| C．交变电场的频率跟带电粒子的荷质比成正比 |
| D．不同的带电粒子在同一回旋加速器中运动的总时间相同 |
如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，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（
）和氦核（
）。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．两次所接高频电源的频率不相同 |
| D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 |
英国物理学家阿斯顿首次制成了质谱仪，并用它确定了同位素的普遍存在。若两种带电粒子a、b(不计重力)由S1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．两种粒子都带负电 |
| B．金属板P1、P2间电场方向水平向左 |
| C．b粒子的速度大于a粒子的速度 |
| D．a粒子的比荷大于b粒子的比荷 |
如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个
形金属盒，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（
）和氦核（
）。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．它们在形盒中运动的周期相同 |
| D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 |
图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t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，则下列判断正确的是（ ）
| A．在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1 |
| B．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 |
| C．高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1 |
| D．D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大 |
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 |
（多选）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 |
(6分)欧洲大型强子对撞机是现在世界上体积最大、能量最高的加速器，是一种将粒子加速对撞的高能物理设备．该设备能把数以万计的粒子加速到相当于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏．则下列说法中错误的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)
| A．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度不能达到光速 |
| B．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度能够达到光速 |
| C．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度能够超过光速 |
| D．粒子高速运动时的质量大于静止时的质量 |
E．粒子高速运动时的质量小于静止时的质量
现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示, 其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速, 经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（ ）
| A． |
11 |
B． |
12 |
C． |
121 |
D． |
144 |
试题篮
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