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1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質D形盒D₁、D₂構成，其間留有空隙，下列說法正確的是（）

A．帶電粒子由加速器的中心附近進入加速器

B．帶電粒子由加速器的邊緣進入加速器

C．電場使帶電粒子加速，磁場使帶電粒子旋轉

D．離子從D形盒射出時的動能與加速電場的電壓無關

ACD

試題分析：格局回旋加速器的加速原理，被加速離子只能由加速器的中心附近進入加速器，從邊緣離開加速器，故A正確；B錯誤；由于在磁場中洛倫茲力不做功，而離子通過電場時有

，所以離子是從電場中獲得能量，故C正確；當離子離開回旋加速器時，半徑最大，動能最大，根據半徑公式

知，

，則粒子的最大動能

，與加速的電壓無關，故D正確。

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，坐標系xoy平面內的坐標原點O處有一粒子源，在某時刻發射大量質量為m、電荷量為q的帶負電的粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xoy平面內．在直線x=a與x=2a之間存在垂直xoy平面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，已知從坐標點D（a，

a）入射到磁場中的粒子垂直磁場邊界射出，不計粒子的重力．求：

（1）從D點入射的粒子在磁場中運動的時間；
（2）粒子的速率；
（3）在磁場中運動時間最長的粒子的運動時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

一個用于加速質子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強磁場的磁感應強度為B，兩盒分別與交流電源相連．下列說法正確的是（　　）

A．質子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大

B．質子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大

C．只要R足夠大，質子的速度可以被加速到任意值

D．為了使質子每次經過D形盒間縫隙時都能得到加速，應使交變電壓的周期等于質子的回旋周期

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A₁A₂。平板S下方有強度為B₀的勻強磁場。下列表述正確的是（）

A．質譜儀是分析同位素的重要工具

B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外

C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質比越小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如下圖。它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速．兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復被加速，直到達到最大周半徑時通過特殊裝置被引出。現要增大粒子射出時的動能，則下列說法正確的是（）

A．增大電場的加速電壓

B．增大磁場的磁感應強度

C．減小狹縫間的距離

D．增大D形盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，圖中為回旋加速器的示意圖。D₁、D₂是兩個中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D形盒接在高頻交流電源上。在D₁盒中心A處有粒子源，產生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進入D₂盒中。兩個D形盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運動，經過半個圓周后，再次到達兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經過狹縫時再次被加速。如此，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運動半徑也越來越大，最后到達D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導出。已知帶電粒子的電荷量為q，質量為m，加速時狹縫間電壓大小恒為U，磁場的磁感應強度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設從粒子源產生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：