质谱仪
共880题

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题型：单选题

单选题

回旋加速器是加速带电粒子的装置（如图），其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a，b分别与高频交流电源两极相连，下列说法中正确的是（　　）

A带电粒子从磁场中获得能量

B带电粒子在磁场中运动的周期不断变化

C增大金属盒半径可使粒子射出时的动能增加

D增大金属盒之间的电压可使粒子射出时的动能增加

正确答案

解析

解：A、离子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故A错误；

B、带电粒子源源不断的在电场中处于加速状态，从而获得能量．虽速度增大，但在磁场中周期不变，所以粒子的运动周期是固定的，故B错误；

CD、带电粒子从D形盒中射出时的动能 Ekm=mvm2 …（1）

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径 R=…（2）

由（1）（2）可得Ekm=显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2 B2

即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故C正确，D错误；

故选：C．

题型：填空题

填空题

如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图．半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中．两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场．带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P0处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出．对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速______次．若被加速的带电粒子的电荷量为q，质量为m，则粒子的最大速度vm=______．

正确答案

解析

解：由题意可知，带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次．电场的方向没有改变，则在AC间加速．

当粒子从D形盒中出来半径为R时，速度最大，

根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：R=得，vm=，

故答案为：1，

题型：单选题

单选题

（2015秋•天水校级期末）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随着粒子圆周运动的半径不断增大，粒子在磁场中运动半周所需时间也不断增大

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

正确答案

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、带电粒子在磁场中运动的周期：T=，与粒子运动的半径无关．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．

题型：多选题

多选题

关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有（　　）

A电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转

B电场和磁场同时用来加速带电粒子

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动能越大

D同一带电粒子获得的最大动能只与交流电源的电压大小有关，而与交流电源的频率无关

正确答案

A,C

解析

解：A、回旋加速器是利用电场对粒子进行行加速和磁场进行偏转．故A正确，B错误．

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

D、最大动能，与交流电压的电压无关．故D错误．

故选AC．

题型：单选题

单选题

用回旋加速器加速粒子，待加速粒子的荷质比一定，为增加加速所能达到的最大速度，可采取的措施是（　　）

A提高周期性变化电压的最大值

B减小周期性变化电压的周期

C减小匀强磁场的磁感强度

D增大D形盒的半径

正确答案

解析

解：根据qvB=m，解得v=，则粒子的最大动能EKm=mv2=，

则增大磁场的磁感应强度或增大D形盒的半径，可以增加粒子射出时的动能，与加速电压和狭缝间的距离无关．故D正确，A、B、C错误．

故选D．

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