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高中物理

回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器,工作原理如图,下列说法正确的是(    )

A.粒子在磁场中做匀速圆周运动
B.粒子的运动周期和运动速率成正比
C.粒子的轨道半径与它的速率成正比
D.粒子由运动到比粒子由运动到所用时间少
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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。速度选择器内匀强磁场和匀强电场的方向相互垂直,磁感应强度为B,电场强度为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内
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷()越小
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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
  • 题型:未知
  • 难度:未知

关于回旋加速器,下述说法中不正确是

A.电场的作用是使带电粒子加速,动能增大
B.电场和磁场交替使带电粒子加速
C.磁场的作用是使带电粒子在磁场中回旋,获得多次被加速的机会
D.D形盒的半径越大,射出的带电粒子获得的能量越多
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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.增大匀强电场间的加速电压 B.增大磁场的磁感应强度
C.减小狭缝间的距离 D.增大D形金属盒的半径
  • 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.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.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大
B.若增大磁感应强度,为保证该粒子每次进人电场均被加速,应增大高频电源交流电的频率
C.不同粒子在两D型盒中运动时间可能不相同
D.不同粒子获得的最大动能都相同
  • 题型:未知
  • 难度:未知

用回旋加速器分别加速粒子和质子时,若磁场相同,则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同,其频率之比为(   )

A.1:1 B.1:3 C.2:1 D.1:2
  • 题型:未知
  • 难度:未知

回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的原理如图所示,D1和D2是两个正对的中空半圆金属盒,它们的半径均为R,且分别接在电压一定的交流电源两端,可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场,两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中。A点处的粒子源能不断产生带电粒子,它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。调节交流电源的频率,使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向,从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速,且最终都能沿位于D2盒边缘的C口射出。该回旋加速器可将原来静止的α粒子(氦的原子核)加速到最大速率v,使它获得的最大动能为Ek。若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计,且不考虑相对论效应,则用该回旋加速器(    )

A.能使原来静止的质子获得的最大速率为v
B.能使原来静止的质子获得的动能为Ek
C.加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为1:1
D.加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为2:1
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是

A.离子从磁场中获得能量
B.离子从电场中获得能量
C.带电粒子的运动周期是变化的
D.增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加
  • 题型:未知
  • 难度:未知

图甲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,并分别与高频电源两极相连。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,则下列说法正确的是

A.(t2-tl)>(t3-t2)>……>(tn- tn-l
B.高频电源的变化周期应该等于tn- tn-l
C.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大D形盒的半径
D.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大加速电压
  • 题型:未知
  • 难度:未知

用回旋加速器加速α粒子和质子时,若磁场相同,则加在两个D形盒间的交变电压的频率应不同,其频率之比为( )

A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
  • 题型:未知
  • 难度:未知

回旋加速器是获得高能量带电粒子的装置,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,关于回旋加速器的下列说法中正确的是(   )

A.加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B.带电粒子从D形盒射出时动能与磁场的强弱无关
C.交变电场的周期应为带电粒子做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

关于回旋加速器中电场和磁场作用的叙述,正确的是( )

A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用
B.只有电场对带电粒子做功的
C.磁场只对带电粒子起偏转作用
D.带电粒子在磁场中的运动周期会随运动半径的增大而增大
  • 题型:未知
  • 难度:未知

回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f、电压大小恒为U,若中心粒子源放射出的质子质量为m,电量为+e,从静止开始在加速器中被加速.不考虑相对论效应和重力作用,则下列说法正确有

A.若该加速器能实现对质子的加速,则上述物理量必须满足
B.若该加速器能实现对质子的加速,则上述物理量必须满足
C.质子最终由加速器加速获得的最大速度随电压U的增大而增大
D.质子最终由加速器加速获得的最大速度随磁感应强度B的增大而增大
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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
  • 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选择题