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1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器．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．粒子加速次數越多，粒子獲得的最大動能一定越大
B．若增大磁感應強度，為保證該粒子每次進人電場均被加速，應增大高頻電源交流電的頻率
C．不同粒子在兩D型盒中運動時間可能不相同
D．不同粒子獲得的最大動能都相同

A、根據公式r=
mv
qB
，有v=
qBr
m
，故最大動能Ekm=
1
2
mv2=
q2B2r2
2m
，與加速次數無關，故A錯誤；
B、增大磁感應強度，根據公式T=
2πm
qB
，可知，運動的周期減小，為保證該粒子每次進入電場均被加速，應減小周期，即增大高頻電源交流電的頻率，故B正確；
C、根據T=
2πm
qB
，粒子回旋周期不變，在Ek-t圖中應有t4-t3=t3-t2=t2-t1，故C錯誤；
D、根據公式r=
mv
qB
，有v=
qBr
m
，故最大動能Ekm=
1
2
mv2=
q2B2r2
2m
，不同粒子獲得的最大動能都不同，故D錯誤；
故選：B．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在直角坐標系xOy內，有一質量為m，電量為+q的電荷從原點O點沿y軸正方向以初速度v0出發，電荷重力不計，現要求電荷能通過P點（a，-b），|a|＞|b|，速度的大小不變．為了滿足上述要求，需在電荷運動的空間范圍內加上一個垂直于紙面的勻強磁場，試設計三種不同強度和空間區域的磁場以滿足題中的要求．（說明：粒子過P點時速度的方向可以是任意的，但在xoy平面內）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在平面直角坐標系的第一象限內存在一有界勻強磁場，該磁場的磁感應強度大小為B=0.1T，方向垂直于xOy平面向里，在坐標原點O處有一正離子放射源，放射出的正離子的比荷都為
q
m
=1×106C/kg，且速度方向與磁場方向垂直．若各離子間的相互作用和離子的重力都可以忽略不計．
（1）如圖甲所示，若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁場，∠OAC=30°，AO邊的長度l=0.3m，正離子從O點沿x軸正方向以某一速度射入，要使離子恰好能從AC邊射出，求離子的速度大小及離子在磁場中運動的時間．
（2）如圖乙所示，若第一象限存在一未知位置的有界勻強磁場，正離子放射源放射出不同速度的離子，所有正離子入射磁場的方向均沿x軸正方向，且最大速度vm=4.0×104m/s，為保證所有離子離開磁場的時候，速度方向都沿y軸正方向，試求磁場的最小面積，并在圖乙中畫出它的形狀．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置．其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中．關于回旋加速器，下列說法中正確的是（　　）
A．磁場對帶電粒子的洛倫茲力對粒子不做功，因此帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關
B．狹縫間的電場對粒子起加速作用，因此加速電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大
C．用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調節交變電場的頻率
D．帶電粒子做一次圓周運動，被加速兩次，因此交變電場的周期應為圓周運動周期的二倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用回旋加速器加速粒子，待加速粒子的荷質比c定，為增加加速所能達到的最大速度，可采取的措施是（　�。�
A．提高周期性變化電壓的最大值
B．減小周期性變化電壓的周期
C．減小勻強磁場的磁感強度
D．增大D形盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，A選項中的是回旋加速器的原理圖，B選項中的是研究自感現象的實驗電路圖，C選項中的是歐姆表的內部電路圖，D選項中的圖是動圈式話筒的原理圖，下列說法正確的是（　�。�
A．
是加速帶電粒子的裝置，其加速電壓越大，帶電粒子最后獲得的速度越大
B．
電路開關斷開瞬間，燈泡A一定會突然閃亮一下
C．
在測量電阻前，需兩表筆短接，調節R1使指針指向0Ω
D．
利用了電磁感應的原理，聲波使膜片振動，從而帶動音圈產生感應電流

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器在核科學、核技術、核醫學等高新技術領域得到了廣泛應用，有力地推動了現代科學技術的發展．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產生的粒子，質量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，設粒子初速度為零，加速電壓為U ，加速過程中不考慮重力作用和相對論效應。下列說法正確的是
A．粒子在回旋加速器中運動時，隨軌道半徑r的增大，盒中相鄰軌道的半徑之差減小
B．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間約為
C．粒子能獲得的最大動能跟加速器磁感應強度無關
D．加速電壓越大粒子能獲得的最大動能越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）有一種質譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場，且與圓心O1等距各點的電場強度大小相等。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區域內，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。已知加速電場的電壓為U，磁分析器中磁場的磁感應強度大小為B。

（1）請判斷磁分析器中磁場的方向；
（2）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大��；
（3）求磁分析器中Q點與圓心O2的距離d。

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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．這臺加速器由兩個銅質D形盒D1、D2構成，其間留有空隙，下列說法正確的是(　 　)
A．電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋
B．電場和磁場同時用來加速帶電粒子
C．在交流電壓一定的條件下，回旋加速器的半徑越大，則帶電粒子獲得的動能越大
D．同一帶電粒子獲得的最大動能只與交流電壓的大小有關，而與交流電壓的頻率無關

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