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高中物理

(多选)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的速率成正比
D.粒子的运动周期和运动速率成正比
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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A 1 A .S下方有磁感应强度为B 0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,与粒子带何种电荷无关
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
  • 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

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,工作原理如图所示.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
  • 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
  • 题型:未知
  • 难度:未知

回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是

A.离子从磁场中获得能量
B.离子从电场中获得能量
C.带电粒子的运动周期是变化的
D.增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加
  • 题型:未知
  • 难度:未知

速度相同的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.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越大
  • 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
  • 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
  • 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

如图是回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两个完全相同的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(q1、m1)和氦核(q2、m2)。已知q2=2q1,m2 =2m1,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.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1932年,美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的两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处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速,其加速电压恒为U。带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用。则(    )

A.带电粒子在加速器中第1次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t2,则t1:t2=1:2
B.带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1:r2=:2
C.两D形盒狭缝间的交变电场的周期T=2m/qB
D.带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为B2q2R2/2m
  • 题型:未知
  • 难度:未知

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
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图是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,并与高频电源相连。现分别加速质子()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.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
  • 题型:未知
  • 难度:未知

1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。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处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;
(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能E

  • 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