回旋加速器是利用較低電壓的高頻電源，使粒子經(jīng)多次加速獲得巨大速度的一種儀器，工作原理如圖。下列說法正確的是(   )
A．粒子在磁場中做勻速圓周運動
B．粒子由A0運動到A1比粒子由A2運動到A3所用時間少
C．粒子的軌道半徑與它被電場加速的次數(shù)成正比
D．粒子的運動周期和運動速率成正比
Ａ

試題分析：A、由于粒子在磁場中只受洛倫茲力，且洛倫茲力與運動方向垂直，所以粒子在磁場中做勻速圓周運動；正確
B、由可知粒子在磁場中運動的周期與半徑無關(guān)，故粒子由運動到與粒子由運動到所用時間相等；錯誤
C、由和可得，，n為加速次數(shù)，所以粒子的軌道半徑與它被電場加速的次數(shù)的平方根成正比；錯誤
D、由可知粒子在磁場中運動的周期于速率無關(guān)；錯誤
故選Ａ
點評：回旋加速器中的帶電粒子運動的周期與軌跡半徑和速率無關(guān)，粒子射出的動能，粒子射出時的最大速度(動能)由磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑?jīng)Q定，與加速電壓無關(guān)，加速電壓的高低只會影響帶電粒子加速的總次數(shù)，并不影響回旋加速后的最大動能。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，平行金屬板P、Q的中心分別有小孔O和O′，OO′連線與金屬板垂直，兩板間的電壓為U．在Q板的右側(cè)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度為B．磁場右側(cè)邊界處的熒光屏MN與Q板間的距離為L，OO′連線的延長線與MN相交于A點．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從小孔O處由靜止開始運動，通過小孔O′后進入磁場，最終打在MN上的A′點．不計粒子重力．求：
（1）帶電粒子運動到小孔O′時的速度大�。�
（2）A′點與A點之間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，兩盒分別與交流電源相連．下列說法正確的是

A．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大
B．質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大
C．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
D．為了使質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間縫隙時都能得到加速，應(yīng)使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B。一個質(zhì)量了m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速。

（1）求該回旋加速器所加交變電場的頻率；
（2）求粒子離開回旋加速器時獲得的動能；
（3）有同學(xué)想自利用該回旋加速器直接對質(zhì)量為m、電量為2q的粒子加速。能行嗎？行，說明理由；不行，提出改進方案.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖．利用這種質(zhì)譜儀可以對氫元素進行測量．氫元素的各種同位素，從容器A下方的小孔S1進入加速電壓為U的加速電場，可以認為從容器出來的粒子初速度為零．粒子被加速后從小孔S2進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線．關(guān)于氫的三種同位素進入磁場時速率的排列順序和三條譜線的排列順序，下列說法中正確的是：
A．進磁場時速率從大到小的排列順序是氕、氘、氚
B．進磁場時速率從大到小的排列順序是氚、氘、氕
C．a、b、c三條譜線的排列順序是氕、氘、氚
D．a、b、c三條譜線的排列順序是氘、氚、氕

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是    (    )
A．在Ek—t圖中應(yīng)有t4一t3＝t3一t2=t2—t1
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn一tn-1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大
D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和交變電源相連接，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，某一帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速，當(dāng)達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。下列說法正確的是
A．帶電粒子在回旋加速器中從磁場中獲得能量
B．帶電粒子在回旋加速器中從電場中獲得能量
C．高頻交變電源的電壓越大，帶電粒子從出口被引出時獲得的動能越大
D．勻強磁場的磁感應(yīng)強度越大，帶電粒子從出口被引出時獲得的動能越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為一質(zhì)譜儀的構(gòu)造原理示意圖,整個裝置處于真空環(huán)境中,離子源N可釋放出質(zhì)量均為m、電荷量均為q(q>0)的離子.離子的初速度很小,可忽略不計.離子經(jīng)S1、S2間電壓為U的電場加速后,從狹縫S3進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場中,沿著半圓運動到照相底片上的P點處,測得P到S3的距離為x.求:

(1)離子經(jīng)電壓為U的電場加速后的速度v;
(2)離子的比荷(q/m)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，如圖為質(zhì)譜儀的原理圖．設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子（不計重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打到底片上的P點，設(shè)OP=x，則在下圖中能正確反映x與U之間關(guān)系的是

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