用回旋加速器分別加速粒子和質(zhì)子時(shí)，若磁場(chǎng)相同，則加在兩個(gè)D形盒間的交變電壓的頻率應(yīng)不同，其頻率之比為（   ）
A．1：1B．1:3C．2:1D．1：2
D

試題分析：解決本題的關(guān)鍵是知道回旋加速器中，加速電場(chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等．
帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得，又，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，因此粒子和質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期之比為，因?yàn)樵诨匦铀倨髦�，加速電�?chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等，故加在兩個(gè)D形盒間的交變電壓的頻率之比為，所以選D．
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，abcd為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，三個(gè)粒子以相同的速度從a點(diǎn)沿ac方向射入，粒子1從b點(diǎn)射出，粒子2從c點(diǎn)射出，粒子3從cd邊垂直于磁場(chǎng)邊界射出，不考慮粒子的重力和離子間的相互作用．根據(jù)以上信息，可以確定（　　）
A．粒子1帶負(fù)電，粒子2不帶電，粒子3帶正電
B．粒子1和粒子3的比荷之比為2：1
C．粒子1和粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為4：1
D．粒子3的射出位置與d點(diǎn)相距
L
2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是（    ）
A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C．能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，圖中為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中一次一次地經(jīng)過(guò)狹縫，一次一次地被加速，速度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來(lái)越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：

（1）帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek；
（2）帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑；
（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

右圖甲是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定），并分別與高頻電相連。加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化規(guī)律如下圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是(    )
A．高頻電的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1
B．在EK-t圖象中t4-t3＝t3-t2＝t2-t1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大
D．不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相等

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一回旋加速器，當(dāng)電場(chǎng)的頻率一定時(shí)，加速α粒子的磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速質(zhì)子的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為(　　)
A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶4

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖有一混合正離子束先后通過(guò)正交電場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域I和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子束在區(qū)域I中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說(shuō)明這些正子具有相同的    (   )
A．速度B．質(zhì)量
C．電荷D．比荷

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(初速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，可以判斷（   ）
A．若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小
B．若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大
C．只要x相同，則離子的荷質(zhì)比一定相同
D．只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖為質(zhì)譜儀測(cè)定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖．濾速器中場(chǎng)強(qiáng)E方向向下，磁感強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，分離器中磁感強(qiáng)度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和入射，若，不計(jì)重力，則分別打在四點(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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