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题型: 单选题
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单选题

根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以控制带电粒子的运动方向.回旋加速器、电子显微镜和图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设备,如图中的质谱仪是把从S1出来的带电量相同的粒子先经过电压U使之加速,然后再让他们进入偏转磁场B,这样质量不同的粒子就会在磁场中分离.下述关于回旋加速器、电子显微镜和质谱仪的说法中错误的是(  )

A经过回旋加速器加速的同种带电粒子,其最终速度大小与高频交流电的电压无关

B经过回旋加速器加速的同种带电粒子,其最终速度大小与D型盒上所加磁场强弱有关

C图示质谱仪中,在磁场中运动半径小的粒子,其质量大

D图示质谱仪中,在磁场中运动半径大的粒子,其质量也大

正确答案

C

解析

解:A、根据qvB=,解得v=,则粒子的最终速度与交流电压无关,与D形盒上所加的磁场强弱有关.故A正确,B正确.

C、根据qvB=,得r=,根据得,v=,则r=.故D正确,C错误.

本题选错误的,故选C.

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题型: 单选题
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单选题

关于回旋加速器的下列说法,其中正确的有(  )

A电场和磁场同时用来加速带电粒子

B电场的方向必需是周期性变化的,且其周期是粒子运动周期的一半

C在确定的交流电源下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的最大动能越大

D同一带电粒子获得的最大动能与交流电源的电压大小有关,而与磁感应强度无关

正确答案

C

解析

解:A、回旋加速器是利用电场进行加速,磁场进行偏转.故A错误.

    B、电场方向变化的周期与粒子在磁场中运动的周期相等.故B错误.

    C、根据,知最大速度v=,则最大动能,知同一粒子,回旋加速器的半径越大,获得最大动能越大.故C正确.

    D、最大动能,跟交流电源的电压无关,与磁感应强度有关.故D错误.

故选C.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.下列说法正确的有(  )

A粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大

B粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大

C高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定

D粒子从磁场中获得能量

正确答案

A,C

解析

解:A、根据qvB=m得,最大速度v=,则最大动能EKm=mv2=.知最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关,与加速的次数和加速电压的大小无关.故A正确,B错误;

C、根据周期公式T=,可知,高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定,故C正确;

D、粒子在磁场中受到洛伦兹力,其对粒子不做功,不能获得能量,故D错误;

故选:AC.

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题型: 单选题
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单选题

速度相同的一束粒子,由左端射入速度选择器后,又进入质谱仪,其运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是(  )

A该束带电粒子带负电

B能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

C若保持B2不变,粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0,粒子的比荷越小

D若增大入射速度,粒子在磁场中轨迹半圆将变大

正确答案

C

解析

解:A、由图可知,带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转,所以粒子所受的洛伦兹力方向向下,根据左手定则判断得知该束粒子带正电.故A错误.

B、在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动,qE=qvB1,所以:,b粒子的速度等于a粒子的速度.故B错误;

C、粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:

qvB2=m

得:r=

可见,由于v是一定的,B2不变,半径r越大,则越小.故C正确;

D、粒子在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动,qE=qvB1,若增大入射速度,粒子受到的洛伦兹力大于电场力,则粒子在速度选择器中将向上偏转,不能通过狭缝S0.故D错误.

故选:C

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题型: 多选题
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多选题

有同一回旋加速器分别对质子和电子加速,下列说法正确的是(  )

A两D形盒上所加高频电源的周期应相同

BD形盒内所加磁场的方向应相反

C如果加速的电压相同,则它们在D形盒内运动的总时间也相同

D如果磁感应强度的大小相同,则它们飞出D形盒时的动量值相同

正确答案

B,D

解析

解:A、带电粒子在磁场中运动的周期T=,两粒子的比荷 不等,所以周期不等.故A错误.

    B、由于粒子的带电性不同,根据左手定则可知,磁场方向要相反.故B正确.

    C、电子和质子相同点是电量相同,电性、质量不同,在加速电场中,电量相同做功相等W=Eqd=mv2

也就是得到的动能一样,由于质量不同,则速度不同,因此它们在D形盒内运动的总时间不同.故C错误.

    D、根据qvB=m,得v=.两粒子的动量大小P=qBR,因此磁感应强度的大小相同,则它们飞出D形盒时的动量值相同.故D正确.

故选BD.

下一知识点 : 回旋加速器
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