英国物理学家阿斯顿首次制成了质谱仪，并用它确定了同位素的普遍存在。若两种带电粒子a、b(不计重力)由S1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．两种粒子都带负电 |
| B．金属板P1、P2间电场方向水平向左 |
| C．b粒子的速度大于a粒子的速度 |
| D．a粒子的比荷大于b粒子的比荷 |
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 |
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，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α粒子的交流电源的频率较小，氚核获得的最大动能也较小 |
| D．加速α粒子的交流电源的频率较小，氚核获得的最大动能较大 |
(12分) 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面的匀强磁场，D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.电荷量为q，求：
(1)交流电源的频率是多少．
(2)质子经回旋加速器最后得到的最大动能多大；
(3)质子在D型盒内运动的总时间t（狭缝宽度远小于R,质子在狭缝中运动时间不计）
如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q(q>0)的离子.离子的初速度很小,可忽略不计.离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝S3进入磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x.
求: (1)离子经电压为U的电场加速后的速度v； (2)离子的比荷(q/m)。
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 |
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，比荷 越小 |
| D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 |
用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，可采用下列哪种方法（ ）
| A．将其磁感应强度增大为原来的2倍 |
| B．将其磁感应强度增大为原来的4倍 |
| C．将D形金属盒的半径增大为原来的4倍 |
| D．将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍 |
质谱仪主要由加速电场和偏转磁场组成，其原理图如图甲。设想有一个静止的带电粒子P（不计重力），经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片上的D点，设OD=x，则图乙中能正确反映x2与U之间函数关系的是
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．要想粒子获得的最大动能越大，则要求加速的电压越高 |
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 小 |
加速器是使带电粒子获得高能量的装置，下图是回旋加速器的原理图，由回旋加速器的工作原理可知
| A．随着速度的增加，带电粒子走过半圆的时间越来越短 |
| B．带电粒子获得的最大速度是由交变电场的加速电压决定的 |
| C．交变电场的频率跟带电粒子的荷质比成正比 |
| D．不同的带电粒子在同一回旋加速器中运动的总时间相同 |
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 |
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 |
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