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（）（说明：

试卷相关题目

• 1如图所示是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子b所通过的路径，则(   )

  A.a的质量一定小于b的质量

  B.a的电荷量一定大于b的电荷量

  C.在磁场中a运动的时间大于b运动的时间

  D.a的比荷大于b的比荷

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• 2不定项选择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，质量越大

  D.在B2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比q/m越小

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• 3如图所示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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• 4回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如下图。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，直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出。现要增大粒子射出时的动能，则下列说法正确的是（   ）

  A.增大电场的加速电压

  B.增大磁场的磁感应强度

  C.减小狭缝间的距离

  D.增大D形盒的半径

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• 5某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。D形盒半径为R，磁场的磁感应强度为B。设质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计。质子质量为m、电荷量为+q。加速器接一定频率的高频交流电源，其电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。则(   )

  A.质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径为

  B.质子从静止开始加速到出口处所需的时间为

  C.若使用这台回旋加速器加速α粒子，该回旋加速器不能直接使用

  D.若使用这台回旋加速器加速α粒子，让该回旋加速器磁感应强度加倍后也可使用

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• 6如图所示，有

  B.C.D四个离子，它们带等量的同种电荷，质量关系mA=mBA.离子应带负电B.进入B2磁场的离子是C.D离子C.到达b位置的是C离子D.到达a位置的是C离子

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• 7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

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• 8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t4一t3＝t3一t2=t2—t1

  B.高频电源的变化周期应该等于tn一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D形盒的面积也越大

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• 9如图，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。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，质子在加速器中的运动时间将越短

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• 101930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

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