时间:2020-08-15 23:03:37
1、选择题 回旋加速器是获得高能带电粒子的装置．其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，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．关于回旋加速器，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场对带电粒子的洛伦兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关
B．狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大
C．用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率
D．带电粒子做一次圆周运动，被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
2、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，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．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（13H）和α粒子（24He）比较它们所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
3、选择题 不定项选择
1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（ ? ）
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 右图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是(? )
A．高频电的变化周期应该等于tn-tn-1
B．在EK-t图象中t4-t3＝t3-t2＝t2-t1
C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
D．不同粒子获得的最大动能都相等
参考答案：B
本题解析：A、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于2（tn-tn 1），A错误；B、由公式T=
，周期不变，知在Ek t图中应有t4-t3＝t3-t2＝t2-t1，B正确；C、粒子获得的最大动能由D型盒的半径决定，C错误；D、由公式r=
知，对不同的粒子离开回旋加速器时的半径相同，如果荷质比不同，获得的最大动能不相同，D错误；
本题难度：一般
5、计算题 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产生电荷量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上。实验测得，它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I。请回答下列问题：
（1）在时间t内到达照相底片P上的离子的数目为多少？
（2）单位时间内穿过入口S1处离子流的能量为多大？
（3）试证明这种离子的质量为
。
参考答案：解：（1）在时间t内射到照相底片P上的离子总电量为 Q=It?
在时间t内射到照相底片P上的离子数目为 
?
（2）在时间t内穿过入口处S1离子束流的能量为 E总=UQ=UIt?
单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为
（3）离子在电场中做加速运动得 
（1）
在磁场中运动有 
（2）
由（1）（2）得：
．
本题解析：
本题难度：困难