回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒。兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。在保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對(duì)質(zhì)子()和氦核()加速，則下列說法中正確的是（  ）
A．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為l：2
B．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：l
C．加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為2：l
D．加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為l：2
BD

試題分析：回旋加速器，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)，速度最大，此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑．
AB、當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)速度最大，由得，可見質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：l；B正確
CD、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，由,可知加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為l：2；D正確
故選BD
點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是知道當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，不同元素的二價(jià)離子經(jīng)加速后豎直向下射入由正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的粒子速度選擇器，恰好都能沿直線穿過，然后垂直于磁感線進(jìn)入速度選擇器下方另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)半周后分別打在熒屏上的M、N兩點(diǎn)．下列說法中不正確的有（　�。�
A．這兩種二價(jià)離子一定都是負(fù)離子
B．速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里
C．打在M、N兩點(diǎn)的離子的質(zhì)量之比為OM：ON
D．打在M、N兩點(diǎn)的離子在下面的磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與高頻交流電源相連接后，使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時(shí)都能得到加速，如圖所示�，F(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能，下列方法可行的是
A．僅減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B．僅減小狹縫間的距離
C．僅增大高頻交流電壓
D．僅增大金屬盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連。下列說法正確的有(　 　)

A．粒子被加速后的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大
B．粒子被加速后的最大動(dòng)能隨高頻電源的加速電壓的增大而增大
C．高頻電源頻率由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定
D．粒子從磁場(chǎng)中獲得能量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是質(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上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列說法正確的是（　   　 ）
A．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
B．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于B / E
C．比荷（q/m）越大的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P
D．粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到膠片A1A2的時(shí)間為2πm/qB0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形金屬盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓為U，要增大帶電粒子（電荷量為q、質(zhì)量為m，不計(jì)重力）射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法中正確的是（   ）
A．增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓
B．減小狹縫間的距離
C．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
D．增大D形金屬盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器的核心部分是兩個(gè)半徑為R的D型金屬扁盒，如圖，盒正中央開有一條窄縫，在兩個(gè)D型盒之間加交變電壓，于是在縫隙中形成交變電場(chǎng)，由于屏蔽作用，在D型盒內(nèi)部電場(chǎng)很弱，D型盒裝在真空容器中，整個(gè)裝置放在巨大電磁鐵的兩極之間，磁場(chǎng)方向垂直于D型盒的底面，只要在縫隙中的交變電場(chǎng)的頻率不變，便可保證粒子每次通過縫隙時(shí)總被加速，粒子的軌道半徑不斷增大，并逐漸靠近D型盒邊緣，加速到最大能量E后，再用特殊的裝置將它引出。在D型盒上半面中心出口A處有一正離子源，正離子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m，加速時(shí)電極間電壓大小恒為U。（加速時(shí)的加速時(shí)間很短，可忽略；正離子從離子源出發(fā)時(shí)初速為零）。則下列說法正確的是
A．增大交變電壓U，則正離子在加速器中運(yùn)行時(shí)間將變短
B．增大交變電壓U，則正離子在加速器中運(yùn)行時(shí)間將不變
C．正離子第n次穿過窄縫前后的速率之比為
D．回旋加速器所加交變電壓的頻率為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場(chǎng)，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小不變，而方向變成水平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc寬度也為d，所加電場(chǎng)大小為E，方向豎直向上;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（  ）
A．粒子在ab區(qū)域中做勻變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
B．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑r=d
C．粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D．粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器�；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫距離為d，。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。
（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處(電場(chǎng)和磁場(chǎng))所需的總時(shí)間t；

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