如圖，甲圖是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化規(guī)律如乙圖所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是 (     ) 
A．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn-2
B．在EK-t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大
D．不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同
AB

試題分析：由回旋加速器原理知，高頻電源的變化周期等于粒子在回旋加速器中周期，帶點(diǎn)粒子在高頻電源變化的一個(gè)周期中加速兩次，由EK-t圖知，動(dòng)能改變兩次周期為tn－tn-2，故A正確；（t4－t3）、（t3－t2）、（t2－t1）為粒子轉(zhuǎn)動(dòng)周期的一半，由公式T=知粒子周期不變，所以， t4-t3=t3-t2=t2-t1，B正確；設(shè)D型盒半徑為R，動(dòng)能最大粒子轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，由半徑公式知R=，所以最大動(dòng)能為EKm=，與加速次數(shù)無關(guān)，與粒子比荷有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤。
練習(xí)冊(cè)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

在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)靜止的氡原子核（86222Rn），由于衰變它放出一個(gè)粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)相互外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為42：1，如圖所示，那么氡核的衰變方程應(yīng)是下列方程中的哪一個(gè)（　　）
A．
22286
Rn→
22287
Fr
+0-1
e
B．
22286
Rn→
21884
Po
+42
He
C．
22286
Rn→
22285
At+
01
e
D．
22286
Rn→
22085
At+
21
H

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于回旋加速器的有關(guān)說法，正確的是（　　）
A．回旋加速器是利用磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用使帶電粒子的速度增大的
B．回旋加速器是利用電場加速的
C．回旋加速器是通過多次磁場加速使帶電粒子獲得高能量的
D．帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速，故在D形盒中做圓周運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間越來越小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)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：單選題

圖中所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上的某點(diǎn)。粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度不同，不計(jì)粒子所受重力。下列說法中正確的是
A．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等
B．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動(dòng)能一定相等
C．打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等
D．打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)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(shí)獲得的動(dòng)能；
（3）有同學(xué)想自利用該回旋加速器直接對(duì)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(jìn)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(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量．氫元素的各種同位素，從容器A下方的小孔S1進(jìn)入加速電壓為U的加速電場，可以認(rèn)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(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(jìn)入磁場時(shí)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(jìn)磁場時(shí)速率從大到小的排列順序是氕、氘、氚
B．進(jìn)磁場時(shí)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

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，它的核心部分是兩個(gè)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，當(dāng)達(dá)到最大圓周半徑時(shí)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(shí)獲得的動(dòng)能越大
D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，帶電粒子從出口被引出時(shí)獲得的動(dòng)能越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖回旋加速器的D形盒半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到具有能量為E后，由A孔射出，求：

（1）加速器中勻強(qiáng)磁場B的方向和大�。�
（2）設(shè)兩D形盒間的距離為d，其間電壓為U，則加速到上述能量所需回旋周數(shù)是多少？
（3）加速到上述能量所需時(shí)間（不計(jì)通過縫隙的時(shí)間）．
 

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