1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1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．离子由加速器的中心附近进入加速器 |
| B．离子由加速器的边缘进入加速器 |
| C．离子从磁场中获得能量 |
| D．离子从电场中获得能量 |
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 |
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－t3＝t3－t2＝t2－t1[ |
| B．高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1 |
| C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 |
| D．当B一定时，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 |
回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒，如图，盒正中央开有一条窄缝，在两个D型盒之间加交变电压，于是在缝隙中形成交变电场，由于屏蔽作用，在D型盒内部电场很弱，D型盒装在真空容器中，整个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D型盒的底面，只要在缝隙中的交变电场的频率不变，便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速，粒子的轨道半径不断增大，并逐渐靠近D型盒边缘，加速到最大能量E后，再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源，正离子所带电荷量为q、质量为m，加速时电极间电压大小恒为U。（加速时的加速时间很短，可忽略；正离子从离子源出发时初速为零）。则下列说法正确的是( )
| A．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将变短 |
| B．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将不变 |
C．正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为 |
D．回旋加速器所加交变电压的频率为 |
如图是质谱仪工作原理示意图．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．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外 |
C．速度选择器只能一种电性，且速度等于 的粒子 |
| D．带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大 |
下面说法正确的是（ ）
| A．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方 |
| B．楞次总结出了通电导线在磁场中受力方向的判定法则 |
| C．回旋加速器利用了电磁感应原理 |
| D．做曲线运动的物体其所受到的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上 |
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图1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 |
粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为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，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确是
| A．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf |
| B．加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大 |
C．质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为 |
| D．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速a粒子 |
如图所示为质谱仪的原理图．利用这种质谱仪可以对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素，从容器A下方的小孔S1进入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零．粒子被加速后从小孔S2进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线．关于氢的三种同位素进入磁场时速率的排列顺序和三条谱线的排列顺序，下列说法中正确的是：
| A．进磁场时速率从大到小的排列顺序是氕、氘、氚 |
| B．进磁场时速率从大到小的排列顺序是氚、氘、氕 |
| C．a、b、c三条谱线的排列顺序是氕、氘、氚 |
| D．a、b、c三条谱线的排列顺序是氘、氚、氕 |
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 |
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．离子由加速器的中心附近进入加速器 |
| B．离子由加速器的边缘进入加速器 |
| C．离子从磁场中获得能量 |
| D．离子从电场中获得能量 |
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示，离子源S产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上。实验测得，它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I。
(1)在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少？
(2)这种离子的质量为多少？
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．粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少 |
| C．粒子的轨道半径与它被电场加速的次数成正比 |
| D．粒子的运动周期和运动速率成正比 |
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