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回旋加速器是利用帶電粒子在電場中的加速和帶電粒子在磁場中偏轉的這一特性，多次對帶點粒子加速。用同一回旋加速器分別對氘核和氦核加速后，則（）

A．氘核獲得的動能大

B．氦核的速度大

C．在磁場中兩核的運行時間相同

D．加速氦核時交流電的周期大

試題分析：回旋加速器中粒子飛出的最大動能由D型盒的半徑決定

，所以粒子飛出時的動能為

，由此可知氦核飛出時動能較大，B錯；飛出時速度大小相同，B錯；由周期公式

可知兩粒子在D型盒中的偏轉周期相同，D錯；由電場力做功

可知加速的次數n相同，所以轉過的圈數相同，運動時間相同，C對；故選C
點評：難度中等，粒子飛出時的最大速度由D型盒決定，運動時間由偏轉的圈決定

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造如圖所示。設離子源S產生離子，離子產生出來時速度很小，可以看作速度為零。產生的離子經過電壓為U的電場加速后（圖中未畫出），進入一平行板電容器C中，電場E和磁場B₁相互垂直，具有某一速度的離子將沿圖中虛直線穿過兩板間的空間而不發生偏轉，而具有其他速度的離子發生偏轉。最后離子再進入磁感應強度為B₂的勻強磁場，沿著半圓周運動，到達記錄它的照相底片上的P點，根據以上材料回答下列問題：

（1）證明能穿過平行板電容器C的離子具有的速度為v=E/B₁
（2）若測到P點到入口S₁的距離為x，證明離子的質量m=qB₂²x²/8U

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖甲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，并分別與高頻電源兩極相連．帶電粒子在磁場中運動的動能

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，則下列說法正確的是（　　）

A．在

-t圖中應有（

）＞（

）＞…＞（

n-1

）

B．高頻電源的變化周期應該等于

n-1

．

C．要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大“D”形盒的半徑

D．在磁感應強度B、“D”形盒半徑R、粒子的電荷量q及其質量m不變的情況下，粒子的加速次數越多，粒子的最大動能一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中所示為某種質譜儀的工作原理示意圖。此質譜儀由以下幾部分構成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點電場強度大小相等；磁感應強度為B的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發出的不同帶電粒子，經加速電場加速后進入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經小孔S垂直磁場邊界進入磁場，最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發出時的初速度不同，不計粒子所受重力。下列說法中正確的是

A．從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定相等

B．從小孔S進入磁場的粒子動能一定相等

C．打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等

D．打到膠片上位置距離O點越遠的粒子，比荷越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為質譜儀的原理圖．利用這種質譜儀可以對氫元素進行測量．氫元素的各種同位素，從容器A下方的小孔S₁進入加速電壓為U的加速電場，可以認為從容器出來的粒子初速度為零．粒子被加速后從小孔S₂進入磁感應強度為B的勻強磁場，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條質譜線．關于氫的三種同位素進入磁場時速率的排列順序和三條譜線的排列順序，下列說法中正確的是：