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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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

解析试题分析：据题意，由于加速电场只在实线部分有，则带电粒子运动一周，经过加速电场一次，故应该被加速一次，选项A正确而D选项错误；据图有：和，由于带电粒子经过加速电场时有：，经过处理得到：，即，同理有：，故B选项错误；据可知，带电粒子的最大速度有D形盒半径决定，故C选项错误。
考点：本题考查回旋加速器。

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如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中

A．a点磁感应强度最大	B．b点磁感应强度最大
C．a、b两点磁感应强度相同	D．c、d两点磁感应强度相同

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如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，面积为S的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴OO′转动，磁场方向与线框平面垂直。在线框中通以电流强度为I的稳恒电流，并使线框与竖直平面成角，此时bc边受到相对OO′轴的安培力力矩大小为

A．ISB

B．ISB

C．

D．

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如图，虚线MN上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B₁，带电粒子从边界MN上的A点以速度v_o垂直磁场方向射人磁场，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处沿原方向射人磁场，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．

点在B点的右侧

B．从

点射出的速度大于从B点射出的速度

C．从

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'的时间等于从A到B的时间

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如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一等腰直角三角形（边界上有磁场），ACD为三角形的三个顶点，AC=AD=L。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度从CD边上的某点P既垂直于CD边又垂直于磁场的方向射入，然后从AD边上某点Q射出，则有

A．

B．

C．

D．

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某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（）

A．

B．

C．

D．

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如图所示是质谱仪的工作原理示意力。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂。平板S下方有强度为B₀的匀强磁场。下列表述正确的是

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

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如右图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是

A．当小球运动的弧长为圆周长的1/4时，洛伦兹力最大

B．当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大

C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点到c点，电势能增大，动能先增大后减小

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图甲是用来加速带电粒子的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．带电粒子在运动中的动能E_k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，则下列判断正确的是( )

A．从E_k-t图可知，要想粒子获得的最大动能越大，则要求D形盒的面积也越大

B．在E_k-t图中应有t₄-t₃=t₃-t₂=t₂-t₁

C．高频电源的变化周期应该等于t_n-t_n-1

D．从E_k-t图可知，粒子加速次数越多，粒子的最大动能一定越大

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