时间:2018-10-01 01:59:49
1、选择题 劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示。置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是
[? ]
A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
∶1
D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于α粒子(含两个质子，两个中子)加速
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 关于回旋加速器加速带电粒子所获的能量（?）
A．与加速器的半径有关, 半径越大, 能量越大
B．与加速器的磁场有关, 磁场越强, 能量越大?
C．与加速器的电场有关, 电场越强, 能量越大
D．与带电粒子的质量和电量均有关, 质量和电量越大, 能量越大?
参考答案：AB
本题解析：当带电粒子从回旋加速器最后出来时速度最大，根据qvB=m
求出最大速度，
再根据EKm=
mv2求出最大动能，可知与什么因素有关．
解：根据qvB=m得，最大速度v=
，则最大动能EKm=mv2=
．知最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关，与加速的次数和加速电压的大小无关．故A、B正确，C错误．
质量越大，能量越小，D错误
故选AB．
本题难度：简单
3、选择题 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，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(初速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断（?）
A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
C．只要x相同，则离子的荷质比一定相同
D．只要x相同，则离子质量一定相同
参考答案：BC
本题解析：根据动能定理求出粒子进入磁场的速度，根据牛顿第二定律求出轨道半径，从而得知x与什么因素有关。
AB、离子束经加速电场加速据动能定理有：
得
；
粒子垂直进入匀强磁场后，据牛顿第二定律有
得：
；则若粒子束是同位素，x越大对应的离子质量越大；只要x相同，则离子的荷质比一定相同；故BC正确
故选BC
点评：中等难度。本题关键是由动能定理和牛顿第二定律得出x与粒子比荷的关系。
本题难度：一般
4、选择题 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，接高频交流电源，两盒间的窄缝中形成匀强电场，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。如果用同一回旋加速器分别加速氚核（31H）和α粒子（42He），比较它们所需加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有 
[? ]
A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场，下列表述正确的是
[? ]
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小
参考答案：ABC
本题解析：
本题难度：一般