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回旋加速器是利用較低電壓的高頻電源，使粒子經(jīng)多次加速獲得巨大速度的一種儀器，工作原理如圖。下列說法正確的是(   )
A．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動
B．粒子由A0運(yùn)動到A1比粒子由A2運(yùn)動到A3所用時間少
C．粒子的軌道半徑與它被電場加速的次數(shù)成正比
D．粒子的運(yùn)動周期和運(yùn)動速率成正比
Ａ

試題分析：A、由于粒子在磁場中只受洛倫茲力，且洛倫茲力與運(yùn)動方向垂直，所以粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動；正確
B、由可知粒子在磁場中運(yùn)動的周期與半徑無關(guān)，故粒子由運(yùn)動到與粒子由運(yùn)動到所用時間相等；錯誤
C、由和可得，，n為加速次數(shù)，所以粒子的軌道半徑與它被電場加速的次數(shù)的平方根成正比；錯誤
D、由可知粒子在磁場中運(yùn)動的周期于速率無關(guān)；錯誤
故選Ａ
點(diǎn)評：回旋加速器中的帶電粒子運(yùn)動的周期與軌跡半徑和速率無關(guān)，粒子射出的動能，粒子射出時的最大速度(動能)由磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑?jīng)Q定，與加速電壓無關(guān)，加速電壓的高低只會影響帶電粒子加速的總次數(shù)，并不影響回旋加速后的最大動能。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，平行金屬板P、Q的中心分別有小孔O和O′，OO′連線與金屬板垂直，兩板間的電壓為U．在Q板的右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．磁場右側(cè)邊界處的熒光屏MN與Q板間的距離為L，OO′連線的延長線與MN相交于A點(diǎn)．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從小孔O處由靜止開始運(yùn)動，通過小孔O′后進(jìn)入磁場，最終打在MN上的A′點(diǎn)．不計粒子重力．求：
（1）帶電粒子運(yùn)動到小孔O′時的速度大�。�
（2）A′點(diǎn)與A點(diǎn)之間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連．下列說法正確的是

A．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大
B．質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大
C．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
D．為了使質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間縫隙時都能得到加速，應(yīng)使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個質(zhì)量了m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速。

（1）求該回旋加速器所加交變電場的頻率；
（2）求粒子離開回旋加速器時獲得的動能；
（3）有同學(xué)想自利用該回旋加速器直接對質(zhì)量為m、電量為2q的粒子加速。能行嗎？行，說明理由；不行，提出改進(jìn)方案.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖．利用這種質(zhì)譜儀可以對氫元素進(jìn)行測量．氫元素的各種同位素，從容器A下方的小孔S1進(jìn)入加速電壓為U的加速電場，可以認(rèn)為從容器出來的粒子初速度為零．粒子被加速后從小孔S2進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線．關(guān)于氫的三種同位素進(jìn)入磁場時速率的排列順序和三條譜線的排列順序，下列說法中正確的是：
A．進(jìn)磁場時速率從大到小的排列順序是氕、氘、氚
B．進(jìn)磁場時速率從大到小的排列順序是氚、氘、氕
C．a、b、c三條譜線的排列順序是氕、氘、氚
D．a、b、c三條譜線的排列順序是氘、氚、氕

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是    (    )
A．在Ek—t圖中應(yīng)有t4一t3＝t3一t2=t2—t1
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn一tn-1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大
D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和交變電源相連接，兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，某一帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速，當(dāng)達(dá)到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。下列說法正確的是
A．帶電粒子在回旋加速器中從磁場中獲得能量
B．帶電粒子在回旋加速器中從電場中獲得能量
C．高頻交變電源的電壓越大，帶電粒子從出口被引出時獲得的動能越大
D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，帶電粒子從出口被引出時獲得的動能越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計.離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后,從狹縫S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,沿著半圓運(yùn)動到照相底片上的P點(diǎn)處,測得P到S3的距離為x.求:

(1)離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v;
(2)離子的比荷(q/m)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，如圖為質(zhì)譜儀的原理圖．設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子（不計重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打到底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP=x，則在下圖中能正確反映x與U之間關(guān)系的是

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同步練習(xí)冊答案