物理练习题17

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• 311930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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• 321932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，其间留有的窄缝处加有高频交变电压U（加速电压）．下列说法正确的是（    ）

  A.回旋加速器只能用来加速正离子

  B.离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量

  C.离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压的周期不相同

  D.提高窄缝处的高频交变电压U，则离子离开磁场时的最终速度将增大

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• 33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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• 34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，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的b两点，设b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（    ）

  A.该束带电粒子的电性均相同，且均带正电

  B.该束带电粒子的电性均相同，且均带负电

  C.该束带电粒子的速度均相同，且均为

  D.打在b两点的粒子的质量之差△m=

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• 35长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场．欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（    ） ①v＜②v＞③v＞④

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• 36质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，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（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S1的距离为x，则（    ）

  A.若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小

  B.若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大

  C.只要x相同，对应的离子质量一定相同

  D.只要x相同，对应的离子的比荷一定相等

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• 37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，直到达到最大圆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，下列所采取的方法可行的是（    ）

  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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• 38如图，用回旋加速器来加速带电粒子，以下说法正确的是（    ）

  A.图中加速器出口射出的是带正电粒子

  B.D形盒的狭缝间所加的电压必是交变电压

  C.强磁场对带电粒子做功，使其动能增大

  D.粒子在加速器中的半径越大，周期越长

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• 39回旋加速器的工作原理如图所示，置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源 相连接，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，匀强磁场与盒面垂直． A处粒子源产生的粒子（初速度和重力均忽略不计），在两盒之间被电场加速，直到达到 最大圆周半径时被引出．现用该装置分别加速质子和a粒子（a粒子电荷量是质子的2倍，a粒子质量是质 子的4倍），保持高频交流电源的频率不变，粒子在磁 场中做圆周运动的频率等于加速电场的频率，则质子 与a粒子最大动能之比为（    ）

  A.2：1

  B.1：1

  C.1：2

  D.1：4

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• 40质谱议的构造原理如图所示．从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点，测得P点到入口的距离为x，则以下说法正确的是（    ）

  A.粒子一定带正电

  B.粒子一定带负电

  C.x越大，则粒子的质量与电量之比一定越大

  D.x越大，则粒子的质量与电量之比一定越小

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