用来加速带电粒子的回旋加速器，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，两盒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的变化规律如图所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是．（    ）

试卷相关题目

• 1图甲是回旋加速器的原理示意图．其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连．加速时某带电粒子的动能EK随时间t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，则下列判断正确的是（    ）

  A.在EK-t图象中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.D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大

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• 2一回旋加速器，可把α粒子（42He）加速到最大速率v，其加速电场的变化频率为在保持磁感应强度不变的前提下，若用这一回旋加速器对质子（11H）进行加速，则加速电场的变化频率及能加速到的最大速率分别为（    ）

  A.f，v

  B.f2，v2

  C.2f，2v

  D.f，2v

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• 31922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，比荷q/m越小

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• 4质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，则下列判断正确的是（ ）

  A.若离子束是同位素（质子数相同质量数不同），x越大，离子质量越小

  B.若离子的荷质比q/m相同，如果加速电压越大，则x越小

  C.只要x相同，则离子质量一定相同

  D.只要x相同，则离子的荷质比一定相同

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• 5质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成c三条”质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序，和c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（    ）

  A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

  B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕

  C.c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕

  D.c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

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• 6一个用于加速质子的回旋加速器，其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，接在D形盒上的高频电源频率为下列说法正确的是（    ）

  A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

  B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

  C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

  D.不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

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• 7如图所示，一束粒子从左到右射入匀强磁场B1和匀强电场E共存的区域，发现有些粒子没有偏转，若将这些粒子引入另一匀强磁场B2中发现它们又分成几束，粒子束再次分开的原因一定是它们的（    ）

  A.质量不同

  B.电量不同

  C.速度不同

  D.电量与质量的比不同

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• 8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．速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.挡板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．粒子重力不计．下列表述正确的是（ ）

  A.质谱仪是测粒子电量的重要工具

  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，粒子的比荷越小

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• 9如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直．一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转．则这些粒子一定具有相同的（    ）

  A.质量m

  B.电量q

  C.运动速度v

  D.比荷q/m

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• 10回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，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正确的是（    ）

  A.狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大

  B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关

  C.带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为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

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