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 |
如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质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．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大 |
| B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大 |
| C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长 |
| D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短 |
【改编】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，速度越大 |
| D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量不一定大 |
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 |
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 |
关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有
| A．电场和磁场同时用来加速带电粒子 |
| B．随着粒子圆周运动的半径不断增大，粒子在磁场中运动半周所需时间也不断增大 |
| C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一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与交流电源的电压大小有关 |
如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成，若静电分析仪通道的半径为R，其中仅有均匀辐向电场，方向如图所示，磁分析仪中仅有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，问：
（1）为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪，已知虚线处场强大小均为E，则离子进入静电分析器的初速度为多少？加速电场的电压U应为多大？（离子的重力不计）
（2）离子由P点进入磁分析仪后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q，则该群离子有什么共同点？
如图所示为质谱仪上的原理图，M为粒子加速器，N为速度选择器， 磁场与电场正交，磁感应强度为B1＝0.2T，板间距离为d ＝0.06m；P为一个边长为L的正方形abcd的磁场区，磁感应强度为B2＝0.1T，方向垂直纸面向外，其中dc的中点S开有小孔，外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为
的正离子从静止开始经加速后，粒子离开加速器时的速度v=
,恰好通过速度选择器，从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区，正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上。求：
（1）速度选择器的电压U2
（2）正方形abcd边长L
回旋加速器是用于加速带电粒子流，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间狭缝中形成匀强电场，使粒子每穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面．离子源置于盒的圆心，释放出电量为q、质量为m的离子，离子最大回旋半径为Rm，磁场强度为B，其运动轨迹如图所示．求：
（1）离子离开加速器时速度多大？
（2）设离子初速度为零，两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，求加速到上述能量所需时间（粒子在缝中时间不忽略）．
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 |
如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到动能为Ek后，由A孔射出 。下列说法正确的是（ ）
| A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的动能将Ek越大 |
| B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的动能Ek将越大 |
| C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长 |
| D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短 |
加速器是使带电粒子获得高能量的装置，如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，带电粒子在磁场中运动的周期越来越短 |
| 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．加速质子后，不需要改变加速器的任何量，就可以用来加速α粒子 |
| D．交变电场的频率跟带电粒子的比荷成正比 |
试题篮
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