如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，對這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是（　�。�
A．帶電粒子每運(yùn)動一周被加速兩次
B．帶電粒子每運(yùn)動一周P1P2=P3P4
C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)
D．加速電場方向需要做周期性的變化

A、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速，即帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次．電場的方向沒有改變，則在AC間加速．故A、D錯誤．
B、根據(jù)r=
mv
qB
得，則P1P2=2（r2-r1）=
2m△v
qB
，因?yàn)槊哭D(zhuǎn)一圈被加速一次，根據(jù)v2-v12=2ad，知每轉(zhuǎn)一圈，速度的變化量不等，且v3-v2＜v2-v1，則P1P2＞P3P4．故B錯誤．
C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時，速度最大，根據(jù)r=
mv
qB
得，v=
qBr
m
，知加速粒子的最大速度與D形盒的半徑有關(guān)．故C正確．
故選：C．
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：單選題

如圖所示，甲，乙，丙分別是磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的圓形、正方形、正菱形（傾斜放置的正方形）勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圓形直徑與正方形邊長及正菱形對角線長度相同）．相同帶電粒子以相同速度沿垂直于磁場方向，對準(zhǔn)中心O分別進(jìn)入三個區(qū)域．則粒子分別經(jīng)過三個磁場區(qū)域所用的時間由短到長順序可能為（　�。�
A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、乙、甲D．丙、甲、乙

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0×10-3T，一帶正電荷的粒子A以v=3.5×104m/s的速率從x軸上的P（0.50，0）處以與x軸正方向成某一角度的方向垂直射入磁場，從
y軸上的M（0，0.50）處射出磁場，且運(yùn)動軌跡的半徑是所有可能半徑值中的最小值．設(shè)粒子A的質(zhì)量為m、電荷量為q．不計(jì)粒子的重力．
（1）求粒子A的比荷
q
m
；（計(jì)算結(jié)果請保留兩位有效數(shù)字，下同）
（2）如果粒子A運(yùn)動過程中的某個時刻，在第一象限內(nèi)再加一個勻強(qiáng)電場，就可以使其此后沿x軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動并離開第一象限，求該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向，并求出粒子射出磁場處的坐標(biāo)值；
（3）如果要粒子A按題干要求從M處射出磁場，第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個最小的矩形區(qū)域內(nèi)，求出這個最小的矩形區(qū)域的面積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，K是粒子發(fā)生器，D1、D2、D3是三塊擋板，通過傳感器可控制它們定時開啟和關(guān)閉，D1、D2的間距為L，D2、D3的間距為
L
2
．在以O(shè)為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系Oxy中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，y軸和直線MN是它的左、右邊界，且MN平行于y軸．現(xiàn)開啟擋板D1、D3，粒子發(fā)生器僅在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射各種速率的粒子，D2僅在t=nT（n=0，1，2…T為已知量）時刻開啟，在t=5T時刻，再關(guān)閉擋板D3，使粒子無法進(jìn)入磁場區(qū)域．已知擋板的厚度不計(jì)，粒子帶正電，不計(jì)粒子的重力，不計(jì)粒子間的相互作用，整個裝置都放在真空中．
（1）求能夠進(jìn)入磁場區(qū)域的粒子的速度大小；
（2）已知從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場中速度最小的粒子經(jīng)過坐標(biāo)為（0，2cm）的P點(diǎn)，應(yīng)將磁場邊界MN在Oxy平面內(nèi)如何平移，才能使從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場中速度最大的粒子經(jīng)過坐標(biāo)為（3
3
cm，6cm）的Q點(diǎn)？
（3）磁場邊界MN平移后，進(jìn)入磁場中速度最大的粒子經(jīng)過Q點(diǎn)．如果L=6cm，求速度最大的粒子從D1運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

圖中為一“速度選擇器”裝置示意圖．a(chǎn)、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間．為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場，使所選電子能夠沿水平直線OO′運(yùn)動由O′射出，電子重力不計(jì)，可能達(dá)到上述目的辦法是（　�。�
A．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里
B．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里
C．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外
D．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

1930年，勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．關(guān)于回旋加速器，下列說法正確的是（　　）
A．粒子從電場中獲得能量
B．交流電的周期隨粒子速度的增大而增大
C．要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大D形盒的半徑
D．不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子的回旋加速器也可以用來加速α粒子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，是回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻的交流電相連，已知加速電壓為U，D形金屬盒的半徑為R，兩盒之間的狹逢距離為d，若O處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的質(zhì)子在加速器中被加速（忽略粒子質(zhì)量變化，不計(jì)重力），則下列判斷正確的是（　�。�
A．質(zhì)子加速度的最大動能為
q2B2R2
2m
B．質(zhì)子每次加速后經(jīng)過D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍
C．質(zhì)子在電場與磁場中運(yùn)動的總時間為t=
πBR2
2U
+d
2mN
qU
D．不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交變電流的頻率f，該回旋加速度器不能用于加速氘核

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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。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打至底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP=x，則在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（q1、m1）和氦核（q2、m2）。已知q2=2q1，m2 =2m1，下列說法中正確的是（   ）
A．它們的最大速度相同
B．它們的最大動能相同
C．僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動能
D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能

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