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    回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U ，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是
    A．粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小
    B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为
    C．粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关
    D．加速电压越大粒子能获得的最大动能越大
    AB

    试题分析：设粒子在回旋加速器中被加速了n次，则由动能定理得，粒子在回旋加速器中做匀速圆周运动时由洛仑兹力提供向心力，即，解得：，盒中相邻轨道的半径之差为，由此可以看出n越大，半径r之差越小，故A正确；设粒子在回旋加速器中旋转圈数为N，则，粒子在磁场中运动的周期为，由于两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，因此粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为， 根据和得：，所以，故B正确；由知，粒子能获得的最大动能为，由此可知，粒子能获得的最大动能与磁感应强度有关，与加速电压无关，故CD错误。所以选AB。
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一个质量为m带电量为+q的小球每次均以水平初速度v0自h高度做平抛运动．不计空气阻力，重力加速度为g，试回答下列问题：
    （1）若在空间竖直方向加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度E是多大？
    （2）撤消匀强电场，小球水平抛出至第一落地点P，则位移S的大小是多少？
    （3）恢复原有匀强电场，再在空间加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球第一落地点仍然是P点，试问磁感应强度B是多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，平行金属板P、Q的中心分别有小孔O和O′，OO′连线与金属板垂直，两板间的电压为U．在Q板的右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B．磁场右侧边界处的荧光屏MN与Q板间的距离为L，OO′连线的延长线与MN相交于A点．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从小孔O处由静止开始运动，通过小孔O′后进入磁场，最终打在MN上的A′点．不计粒子重力．求：
    （1）带电粒子运动到小孔O′时的速度大小；
    （2）A′点与A点之间的距离．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器．如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能EK随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（　　）
    A．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
    B．若增大磁感应强度，为保证该粒子每次进人电场均被加速，应增大高频电源交流电的频率
    C．不同粒子在两D型盒中运动时间可能不相同
    D．不同粒子获得的最大动能都相同

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    关于回旋加速器的有关说法，正确的是（　　）
    A．回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的
    B．回旋加速器是利用电场加速的
    C．回旋加速器是通过多次磁场加速使带电粒子获得高能量的
    D．带电粒子在回旋加速器中不断被加速，故在D形盒中做圆周运动一周所用时间越来越小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使带电粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为改进后的回旋加速器的示意图，其中距离很小的盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种回旋加速器，下列说法正确的是

    A．带电粒子每运动一周被加速一次
    B．P1P2＝P2P3
    C．粒子能达到的最大速度与D形盒的尺寸无关
    D．加速电场的方向需要做周期性的变化

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是

    A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
    B．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
    C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
    D．为了使质子每次经过D形盒间缝隙时都能得到加速，应使交变电压的周期等于质子的回旋周期

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    回旋加速器D形盒的半径为r，匀强磁场的磁感应强度为B。一个质量了m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速。

    （1）求该回旋加速器所加交变电场的频率；
    （2）求粒子离开回旋加速器时获得的动能；
    （3）有同学想自利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为2q的粒子加速。能行吗？行，说明理由；不行，提出改进方案.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    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)

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