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圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源兩極相連．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能
Ek
隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．在
Ek
-t圖中應(yīng)有（
t2
-
t1
）＞（
t3
-
t2
）＞…＞（
tn
-
tn-1
）
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于
tn
-
tn-1
．
C．要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大“D”形盒的半徑
D．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、“D”形盒半徑R、粒子的電荷量q及其質(zhì)量m不變的情況下，粒子的加速次數(shù)越多，粒子的最大動(dòng)能一定越大

A、根據(jù)周期公式T=
2πm
qB
 知，粒子的回旋的周期不變，與粒子的速度無(wú)關(guān)，所以t4-t3=t3-t2=t2-t1．故A錯(cuò)誤．
B、交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致，故電源的變化周期應(yīng)該等于2（tn-tn-1），故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)半徑公式r=
mv
Bq
 知，v=
qBr
m
，則粒子的最大動(dòng)能Ek=
1
2
mv2=
q2B2r2
2m
，與加速的次數(shù)無(wú)關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC為兩有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場(chǎng)（足夠大）方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B．把粒子源放在頂點(diǎn)A處，它將沿∠A的角平分線(xiàn)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子（粒子重力不計(jì)）．若從A射出的粒子
①帶負(fù)電，v0=
qBL
m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間為t1
②帶負(fù)電，v0=
qBL
2m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間為t2
③帶正電，v0=
qBL
m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間為t3
④帶正電，v0=
qBL
2m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間為t4（　　）
A．t1=t3＜t2=t4B．t1＜t2＜t4＜t3
C．t1＜t2＜t3＜t4D．t1＜t3＜t2＜t4

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=
3m
v20
2qd
，其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量；在d＜y＜2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板，放置于y=2d處，如圖所示．觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰無(wú)粒子打到ab板上．（不考慮a粒子的重力）
（1）求α粒子剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）將ab板平移到什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上？并求出此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在以O(shè)M和ON為邊界的區(qū)域內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ON的左側(cè)區(qū)域存在一平行于OM的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），OM、ON間的夾角α滿(mǎn)足tanα=
3
2
，現(xiàn)有大量的帶負(fù)電的粒子從O點(diǎn)以大小不同的速度垂直射入電場(chǎng)，粒子在MON平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后通過(guò)ON邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，以v0的初速度射入電場(chǎng)中的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好與OM邊界相切．不計(jì)重力和粒子間的相互作用，tan37°=
3
4

（1）試確定這些帶電粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的方向；
（2）試確定勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；
（3）若帶電粒子射入電場(chǎng)的初速度vx≥
4
9
v0 ，試確定這些帶電粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間范圍．（可用反三角函數(shù)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，區(qū)域?qū)挾葹閐1，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，區(qū)域?qū)挾葹閐2，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向下．一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了60°，重力加速度為g，求：
（1）區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1、E2的大��？
（2）區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

用回旋加速器加速粒子，待加速粒子的荷質(zhì)比c定，為增加加速所能達(dá)到的最大速度，可采取的措施是（　�。�
A．提高周期性變化電壓的最大值
B．減小周期性變化電壓的周期
C．減小勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度
D．增大D形盒的半徑

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖．半徑為R的兩個(gè)中空D形盒，處于垂直于盒面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．兩D形盒左端狹縫處放置一場(chǎng)強(qiáng)恒定的加速電場(chǎng)．帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線(xiàn)方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，接著又從P0處進(jìn)入A、C板間，如此反復(fù)，最后從D形盒右側(cè)的邊緣飛出．對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速______次．若被加速的帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子的最大速度vm=______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖。速度選擇器（也稱(chēng)濾速器）中場(chǎng)強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外。在S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲=m乙<m丙=m丁，v甲<v乙=v丙<v丁，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是（   ）
A．甲、乙、丙、丁B．甲、丁、乙、丙
C．丙、丁、乙、甲D．甲、乙、丁、丙

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是利用帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的這一特性，多次對(duì)帶點(diǎn)粒子加速。用同一回旋加速器分別對(duì)氘核和氦核加速后，則 （   ）
A．氘核獲得的動(dòng)能大
B．氦核的速度大
C．在磁場(chǎng)中兩核的運(yùn)行時(shí)間相同
D．加速氦核時(shí)交流電的周期大

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同步練習(xí)冊(cè)答案