质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究-最需题库

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1如图，是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并分别与高频的交流电相连，已知加速电压为U，D形金属盒的半径为R，两盒之间的狭逢距离为d，若O处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的质子在加速器中被加速（忽略粒子质量变化，不计重力），则下列判断正确的是（）
A.质子加速度的最大动能为q2B2R2/2m
B.质子每次加速后经过D形盒间的狭缝轨道半径是加速前轨道半径的2倍
C.质子在电场与磁场中运动的总时间为t=
D.不改变磁感应强度B和交变电流的频率f，该回旋加速度器不能用于加速氘核
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21930年，劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，工作原理示意图如图所示．关于回旋加速器，下列说法正确的是（）
A.粒子从电场中获得能量
B.交流电的周期随粒子速度的增大而增大
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.不改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子
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3带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是（）
A.洛伦兹力对带电粒子做功
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
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4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，粒子的荷质比越小
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5欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置 A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（）
A.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
B.质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
C.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
D.质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
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6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.电场的方向必需是周期性变化的，且其周期是粒子运动周期的一半
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最大动能越大
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，而与磁感应强度无关
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7一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是（）
A.质子被加速后的最大速度随
B.R的增大而增大 B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D.为了使质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速，应使交变电压的周期等于质子的回旋周期
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8一回旋加速器，当电场的频率一定时，加速α粒子的磁感应强度和加速质子的磁感应强度之比为（）
A.1：1
B.1：2
C.2：1
D.1：4
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9有关回旋加速器说法正确的是（）
A.加速不同的粒子可以用同一磁场
B.加速不同的粒子都用同一交变电源
C.交变电压的频率是 qB2πm
D.不同粒子最终从回旋加速器出来时最大动能相同
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10关于回旋加速器，下列说法正确的是（）
A.粒子每次在电场中加速运动的时间相同
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.在其它条件相同的情况下，加速电场电压越高，粒子离开D形盒时的速率越大
D.在其它条件相同的情况下，所加磁场越强，粒子离开D形盒时的速率越大
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