- 质谱仪
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在回旋加速器中,带电粒子在“D”形金属盒内经过半个圆周所需的时间与下列物理量无关的是( )
正确答案
解析
解:设带电粒子的质量为m,电荷量为q,进入磁场时的速率为v,运动的周期为T,轨道半径为R,磁场的磁感应强度为B.
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则根据牛顿第二定律得:
qvB==
带电粒子做圆周运动的周期T=
因此经过半个圆周所需要的时间与带电粒子的轨道半径无关
与带电粒子的电荷量、质量以及加速器的磁感应强度都有关;
故选:A.
图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供均匀强磁场,硅微调径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于电子与正电子的电性相反,所以它们以相同的方向进入磁场时,受到的洛伦兹力的方向相反,偏转的方向相反,故A正确;
B、根据带电粒子的半径公式:r=,电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径是否相同,与它们的速度有关,故B错误;
C、质子与正电子的电性相同,所以它们以相同的方向进入磁场时,受到的洛伦兹力的方向相同,偏转的方向相同,仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子,故C正确;
D、根据带电粒子的半径公式:r=,粒子的半径与粒子的动量成正比,而不是与粒子的动能成正比,故D错误.
故选:AC.
(2015秋•徐州期末)如图是一台医用回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,它们与高频交流电源相连现用此回旋加速器加速质子(
H)、氘核(
H)和氦核(
He).下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、带电粒子在磁场中运动的周期T==
,有质子和氘核比荷不同,所以周期和频率不相等,故A错误
B、带电粒子在磁场中运动的周期T==
,由于氘核和氦核比荷相同,所以周期和频率相等,故B正确
C、根据qvB=m,得v=
.两粒子的比荷
相等,所以最大速度相等,故C正确
D、根据qvB=m,得v=
.三粒子的比荷
不相等,所以最大速度不相等,故D错误
故选:BC
在某回旋加速器中,磁场的磁感应强度为B,两D形盒间电场的电势差为U.粒子源射出(认为速度为零)的粒子质量为m,电荷量为q,粒子射出回旋加速器的最大动能为Ekm.下列说法正确的有( )
正确答案
解析
解:A、加在D形盒上的交变电压的周期,与在磁场中运动周期相等,即为T=,故A正确;
B、由于粒子只在电场中加速,而在磁场中只是偏转,因此粒子在两盒狭缝之间的运动首尾相连起来可等效为一个初速度为零的匀加速直线运动,故B正确;
C、带电粒子经电场加速一次,二次,三次,…,那么对于的动能为qU,2qU,3qU,
根据半径公式r=,可知,半径与速率成正比,因此各回旋半径之比为1:
:
:…故C正确;
D、加速次数n=,而总回旋次数
,故D错误;
故选:ABC.
关于物理原理在技术上的应用,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、回旋加速器加速粒子时,根据v=,通过增大半径,但不可能使粒子的速度超过光速,故A错误;
B、激光全息照相是利用了激光相干性好,获得两频率相同的光,从而进行光的干涉,故B正确;
C、双缝干涉测光波的波长时,根据,可知,若减小双缝间的距离,则同种光波的相邻明条纹间距将增大,故C错误;
D、镜头镀膜增透是利用了光的干涉现象,减弱光的反射,从而增加透射能力,故D错误;
故选:B.
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