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题目
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如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是( D  )
A.离子做圆周运动的周期随半径增大
B.离子从磁场中获得能量
C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

答案
D
解析
粒子在磁场中运动周期,与粒子半径无关,A错
洛伦兹力不做功,所以粒子不能从磁场中获得能量,B错
设D形盒半径为R,粒子出磁场时的速度为v,则,粒子速度与D形盒半径有关,与加速电压无关,C错,D对
核心考点
试题【如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是( D  )】;主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D型金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核(H)和氦核(He)。下列说法中正确的是
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A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.它们在D形盒内运动的周期相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
关于回旋加速器,下列说法正确的是(   )
①加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
②其它量一定,加速器的半径越大粒子从加速器射出时能量越大
③其它量一定,加速电场的电压越大粒子从加速器射出时能量越大
④其它量一定,加速器中的磁感强度越大粒子从加速器射出时能量越大
A.①②B.①③C.②③D.②④

如图所示为一质谱仪的构造原理示意图,整个装置处于真空环境中,离子源N可释放出质量均为m、电荷量均为q(q>0)的离子.离子的初速度很小,可忽略不计.离子经S1、S2间电压为U的电场加速后,从狭缝S3进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,沿着半圆运动到照相底片上的P点处,测得P到S3的距离为x.求:

(1)离子经电压为U的电场加速后的速度v;
(2)离子的比荷(q/m)
 一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上

(1)求粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子照相底片D点到S3的距离
回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒,如图,盒正中央开有一条窄缝,在两个D型盒之间加交变电压,于是在缝隙中形成交变电场,由于屏蔽作用,在D型盒内部电场很弱,D型盒装在真空容器中,整个装置放在巨大电磁铁的两极之间,磁场方向垂直于D型盒的底面,只要在缝隙中的交变电场的频率不变,便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速,粒子的轨道半径不断增大,并逐渐靠近D型盒边缘,加速到最大能量E后,再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源,正离子所带电荷量为q、质量为m,加速时电极间电压大小恒为U。(加速时的加速时间很短,可忽略;正离子从离子源出发时初速为零)。则下列说法正确的是
A.增大交变电压U,则正离子在加速器中运行时间将变短
B.增大交变电压U,则正离子在加速器中运行时间将不变
C.正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为
D.回旋加速器所加交变电压的频率为