时间:2019-06-28 06:03:00
1、选择题 1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示，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以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U. 实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用
A．粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比
：1
B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间
C．如果fm＞
，粒子能获得的最大动能为
D．如果fm＜，粒子能获得的最大动能为
参考答案：ABD
本题解析：设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1,由动能定理得
，在磁场中做匀速圆周运动，
，解得
同理，粒子第2次经过狭缝后的半径
则
故A选项正确；粒子做匀速圆周运动的最大半径是D行盒的半径R，则粒子的最大速度根据
，获得的最大动能为
，设粒子到出口处被加速了n圈，由动能定理
，解得
，再由粒子做匀速圆周运动的周期为
，所以粒子运动的时间为
，故B选项正确；加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即
，当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为
，粒子的动能
，当
时，粒子的最大动能由Bm决定，，解得
，当
时，粒子的最大动能由fm决定，
，解得
,故D选项正确。
考点：回旋加速器 动能定理
本题难度：一般
2、选择题 质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子（不计重力），经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OP=x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是（?）
参考答案：B
本题解析：
试题分析:电子在加速电场中：根据动能定理得qU=
，得到v=
=
；电子进入磁场过程：由evB=
，电子的轨迹半径为r=
=
， x=2r=
，可见x∝
，故B正确，A、C、D错误
本题难度：一般
3、选择题 在回旋加速器中（ ）
A．D形盒内有匀强磁场，两D形盒之间的窄缝有高频电源产生的电场
B．两D形盒之间的窄缝处有场强大小、方向不变的匀强电场
C．高频电源产生的电场用来加速带电粒子
D．带电粒子在D形盒中运动时，磁场力使带电粒子速度增大
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：简单
4、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
5、选择题 如图是回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核（q1、m1）和氦核（q2、m2）．已知q2=2q1，m2=2m1，下列说法中正确的是（ ）
A．它们的最大速度相同
B．它们的最大动能相同
C．仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
参考答案：A
本题解析：
本题难度：简单