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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

B

解析试题分析:据题意,由可知,当带电粒子的荷质比和磁场磁感应强度一定,则粒子被回旋加速器加速的最大速度由回旋加速器的半径决定,所以半径越大获得的最大动能越大,A、D选项错误;据带电粒子运动周期可知,如果增大磁感应强度,则粒子运动周期变小,粒子转动频率增加,为了保证每次粒子进入电场都被加速,则应增大交流电的频率,B选项正确;由于粒子在磁场中运动周期为,则粒子在两个D形盒中运动时间均为,故C选项错误。
考点:本题考查回旋加速器原理。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线a和b,通有大小相等的电流.在纸面上距a、b等距处有一点P,若P点的合磁感应强度B的方向水平向左,则导线a、b中的电流方向是(   )

A.a中垂直纸面向里,b中垂直纸面向外
B.a中垂直纸面向外,b中垂直纸面向里
C.a、b中均垂直纸面向外
D.a、b中均垂直纸面向里

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法正确的是

A.极板M比极板N电势高
B.加速电场的电压U=ER
C.直径PQ
D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将(  )

A.向东偏转 
B.向南偏转 
C.向西偏转 
D.向北偏转 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m,电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是(  )

A.小球在运动过程中机械能守恒
B.小球经过最低点时机械能最大
C.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE)
D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg-qE)

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于磁通量的概念,以下说法中正确的是(  )

A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大
C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零
D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,水平放置的平行板电容器间有匀强磁场,开关S闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板,重力不计,下列说法正确的是 (  )

A.保持开关闭合,若滑片P向上滑动,粒子不可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,若滑片P向下滑动,粒子不可能从下极板边缘射出
C.保持开关闭合,若A极板向上移动后,调节滑片P的位置,粒子仍可能沿直线射出
D.如果开关断开,粒子继续沿直线射出

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里.一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场.若电子在磁场中运动的轨道半径为2d.O′在MN上,且OO′与MN垂直.下列判断正确的是(   )

A.电子将向右偏转
B.电子打在MN上的点与O′点的距离为d
C.电子打在MN上的点与O′点的距离为
D.电子在磁场中运动的时间为

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图,虚线MN上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B 1,带电粒子从边界MN上的A 点以速度v0垂直磁场方向射入磁场,经磁场偏转后从边界MN上的B点射出。若在粒子经过的区域PQ上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,让该粒子仍以速度v0从A处沿原方向射入磁场,经磁场偏转后从边界MN 上的B’点射出(图中未标出),不计粒子的重力。下列关于粒子的说法正确的是

A.B’点在B 点的左侧
B.从B’点射出的速度大于从B 点射出的速度
C.从B’点射出的速度方向平行于从B 点射出的速度方向
D.从A 到B’的时间小于从A 到B 的时间

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