优题课 - 聚名师,上好课(www.youtike.com)
  首页 / 试题库 / 高中物理试题 / 质谱仪和回旋加速器的工作原理 / 选择题
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。在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子()和氦核()加速,则下列说法中正确的是(  )

A.质子与氦核所能达到的最大速度之比为l:2
B.质子与氦核所能达到的最大速度之比为2:l
C.加速质子、氦核时交流电的周期之比为2:l
D.加速质子、氦核时交流电的周期之比为l:2
  • 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.如果D型金属盒的半径为R,垂直D型金属盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,高频电源频率为f,下列说法正确的有  (   )          

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.高频电源只能使用矩形波交变电流,不能使用正弦式交变电流
D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速α粒子
  • 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、同位素和质谱仪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

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,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法正确的是(     )

A.增大电场的加速电压 B.增大D形金属盒的半径
C.减小狭缝间的距离 D.减小磁场的磁感应强度
  • 题型:未知
  • 难度:未知

有关电场和磁场的下列叙述,正确的是( )

A.磁感线越密的地方磁感应强度越大,磁通量也越大
B.沿着电场线的方向,电场强度越来越小
C.安培力的方向一定不与磁场方向垂直
D.回旋加速器中,电场力使带电粒子的速度增大
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少
  • 题型:未知
  • 难度:未知

关于回旋加速器的有关说法,正确的是

A.回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的
B.回旋加速器是用电场加速的
C.回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的
D.带电粒子在回旋加速器中不断被加速,故在D形盒中做圆周运动一周所用时间越来越小
  • 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,平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场,下列表述正确的是(  )

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
B.只有速率等于的带电粒子才能通过狭缝P
C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
D.用质谱仪可以分析同位素
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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
  • 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,要增大带电粒子射出时的速度,则下列做法中正确的是

A.增大交流电的频率
B.增大加速电场的电场强度
C.增大D形金属盒的半径
D.增大匀强磁场的磁感应强度
  • 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.电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋
B.电场和磁场同时用来加速带电粒子
C.在交流电压一定的条件下,回旋加速器的半径越大,则带电粒子获得的动能越大
D.同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关,而与交流电压的频率无关
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如右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.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为BE.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外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
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

关于回旋加速器的说法正确的是(   )

A.回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的
B.回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的
C.粒子在回旋加速器中不断被加速,故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小
D.若加速电压提高到4倍,其它条件不变,则粒子获得的最大速度就提高到2倍
  • 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