时间:2019-03-16 02:15:45
1、选择题 一个用于加速质子的回旋加速度，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒地面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是（ ? ）
A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
B．若加速电压提高到4倍，其他条件不变，则粒子获得的最大速度就提高2倍
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．质子每次经过D形盒间隙时都能得到加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当令医学影像诊断设备PET／CT堪称“现代医学高科技之冠”，它医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产牛另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期
为
,经
剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取两位有效数字）
(2)回旋加速器的原理如图．
和
是两个1中空半经为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为
的交流电源上，位于圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)．它们在两盒之间被电场加速，、置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P．求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、的关系式(忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速)。
（3）推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径
的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差
是增大、减小还是不变？
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
3、填空题 如图是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，以达到加速粒子的目的。已知D形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速。根据回旋加速器的这些数据，可知该粒子离开回旋加速器时获得的动能为 ；若提高高频电源的电压，粒子离开回旋加速器的动能将 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
参考答案：
；不变
本题解析：
试题分析:由
，解得粒子离开加速器时的速度
，粒子离开加速器时获得的动能
，与电源频率无关，所以若提高高频电源的电压，粒子离开回旋加速器的动能将不变。
考点： 回旋加速器
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好被电压为U的电场加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出 。下列说法正确的是（?）
?
A．若加速电压U越高,质子的能量E将越大。
B．若D形盒半径R越大，质子的能量E将越大。
C．若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越长。
D．若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短。
参考答案：BD
本题解析：AB、根据qvB=m
得，粒子的最大速度v=
，则最大动能EKm=
mv2=
可知质子能量与加速电压无关，D形盒半径R越大，质子的能量E将越大，故A错误B正确
CD、根据
可知加速电压越大，达到最大速度加速次数越少，在磁场中运动周期
,与运动速度大小无关，只与转动圈数有关，所以若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短，故C错误D正确．
故选BD．
本题难度：一般
5、选择题 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．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2πfR
B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：简单