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高中物理

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。下列说法正确的有(   )

A.粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大
B.粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大
C.高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定
D.粒子从磁场中获得能量
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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
  • 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.粒子由运动到比粒子由运动到所用时间少
  • 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
  • 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

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

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.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和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下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述不正确的是(    )

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.能通过的狭缝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

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
  • 题型:未知
  • 难度:未知

图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M。由粒子源发出的不同带电粒子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受重力。下列说法中正确的是

A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等
B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等
C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等
D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越大
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图是电子感应加速器的示意图,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动.上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,电子从电子枪右端逸出(不计初速度),当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶,下列说法中正确的是

A.真空室中磁场方向竖直向上 B.真空室中磁场方向竖直向下
C.电流应逐渐增大 D.电流应逐渐减小
  • 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.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和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.能通过的狭缝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

1932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D形盒D1、D2构成,它们之间留有窄缝,在窄缝间有电势差,形成电场,离子在此窄缝中被加速,进入磁场后做匀速圆周运动,回到窄缝时电场方向变换离子又被加速,依次循环....。下列说法正确的是

A.离子在加速器D形盒D1中运动的周期比在D2中的大
B.在两个D形盒D1、D2之间加有周期性变化的电场
C.离子从电场中获得能量
D.离子从磁场中获得能量
  • 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,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和交变电源相连接,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,某一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,当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。下列说法正确的是

A.带电粒子在回旋加速器中从磁场中获得能量
B.带电粒子在回旋加速器中从电场中获得能量
C.高频交变电源的电压越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
D.匀强磁场的磁感应强度与带电粒子从出口被引出时获得的动能无关
  • 题型:未知
  • 难度:未知

中国科学院院士谢家麟是加速器物理学家,于20世纪60年代初领导完成一台可向高能发展的电子直线加速器、大功率速调管和电子回旋加速器等科研项目,如图为电子在回旋加速器中加速的示意图,回旋加速器D形盒半径为R,用来加速质量为m、带电荷量为e的电子,使电子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,下列说法正确的是(   )

A.电子被加速后,运动速率和运动半径都会增加,它的运动周期会增加
B.电场是用来加速的,磁场是用来回旋的,电子最终的能量应与磁场无关,并且加速电压越高,最终能量越高
C.所加磁场的磁感应强度大小一定为B=
D.若匀强磁场的磁感应强度为B,不计通过缝隙的时间,电子在回旋加速器中运动的时间为
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  • 难度:未知

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
  • 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试题