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．离子由回旋加速器的边缘进入加速器 |
| B．离子在磁场中加速 |
| C．离子由回旋加速器的中心附近进入加速器 |
| D．离子在电场中偏转 |
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 |
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．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．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小 |
| C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小 |
| D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大 |
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，荷质比越小 |
1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如下图所示，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．离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量 |
| B．回旋加速器只能用来加速正离子 |
| C．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半 |
| D．离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压周期相等 |
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 |
如图是一个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相同 |
| D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 |
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t4一t3＝t3一t2=t2—t1 |
| B．高频电源的变化周期应该等于tn一tn-1 |
| C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 |
| D．要想粒子获得的最大动能越大，则要求D形盒的面积也越大 |
欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞 （图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（ ）
| A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小 |
| B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变 |
| C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小 |
| D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变 |
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．质子在匀强磁场每运动一周被加速一次 |
| B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关 |
| 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α粒子 |
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。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是
A．粒子第n次和第n+1次半径之比总是 ︰ |
B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为 |
C．若fm< ，则粒子获得的最大动能为 |
D．若fm>，则粒子获得的最大动能为 |
两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U1和U2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t1和t2，获得的最大动能分别为Ek1和Ek2，则（ ）
| A．t1＜t2，Ek1＞Ek2 | B．t1=t2，Ek1＜Ek2 |
| C．t1＞t2，Ek1=Ek2 | D．t1＜t2，Ek1=Ek2 |
如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（ ）
A．粒子一定带正电
B．加速电场的电压
C．直径
D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷
图甲是回旋加速器的工作原理图。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若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，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是
| A．在Ek-t图中应该有tn+1- tn =tn-tn-1 | B．在Ek-t图中应该有tn+1- tn <tn-tn-1 |
| C．在Ek-t图中应该有En+1- En =En-En-1 | D．在Ek-t图中应该有En+1-En <En-En-1 |
试题篮
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