万考题-全国中小学题库

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1．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f ，加速电压为U。若A处粒子源产生的质子的质量为m、电荷量为＋q ，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )

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A: 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B: 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C:

D: 不改变磁感应强度B和交流电频率f ，该回旋加速器也能用于a粒子加速

难度：中等题型:常考题来源：山西省应县第一中学2019-2020学年高二上学期物理第四次月考试卷

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2．如图为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.可测量出G、H间的距离为L.带电粒子的重力可忽略不计.求

粒子从加速电场射出时速度v的大小.

粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B₁的大小和方向.

偏转磁场的磁感强度B₂的大小.

难度：中等题型:常考题来源：山西省应县第一中学2019-2020学年高二上学期物理第四次月考试卷

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3．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，利用带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P₀处由静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场中做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（）

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A: 带电粒子每运动一周被加速一次

B: P₁P₂＝P₂P₃

C: 粒子能获得的最大速度与D形盒的尺寸有关

D: A、C板间的加速电场的方向需要做周期性的变化

难度：中等题型:常考题来源：山西省浑源县第七中学2019-2020学年高二上学期物理第三次月考试卷

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4．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板 A、B ，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是( )

A: A 板带正电

B: 有电流从 a 经用电器流向 b

C: 金属板 A、B 间的电场方向向下

D: 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

难度：中等题型:常考题来源：山西省浑源县第七中学2019-2020学年高二上学期物理第三次月考试卷

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5．关于地磁场的下列说法中正确的是( )

A: 地理位置的南北极与地磁场的南北极重合

B: 在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理南极

C: 在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极

D: 在北半球上方磁针静止时与地面平行且N极指向地理北极

难度：中等题型:常考题来源：内蒙古集宁一中2019-2020学年高二上学期物理12月月考试卷

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6．如图所示为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体(带有等量正、负离子的高速离子流)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度为v，两金属板间距离d，板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R.当发电机稳定发电时电动势为E，电流为I，则下列说法正确的是( )

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A: A板为发电机的正极

B: 其他条件一定时，v越大，发电机的电动势E越大

C: 其他条件一定时，S越大，发电机的电动势E越大

D:

难度：中等题型:常考题来源：河北省邢台市第一中学2019-2020学年高二上学期物理第三次月考试卷

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7．如图是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个半径为R的D形金属盒，两金属盒表面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，并分别与一个高频电源两端相连．现用它来加速质量为m、电荷量为q的微观粒子（忽略相对论效应），则下列说法正确的是（）

A:

B:

C: 要提高粒子输出时的最大速度，需提高电源的电压

D:

难度：中等题型:常考题来源：吉林省延边第二中学2019-2020学年高二上学期物理12月月考试卷

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8．如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的（）

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A: 质量

B: 速度

C: 电荷量

D: 动能

难度：中等题型:常考题来源：吉林省白城市通榆县第一中学2019-2020学年高二上学期物理第三次月考试卷

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9．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图为质谱仪的原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S由静止飘入电势差为U的加速电场，经加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（）

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A: 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚

B: 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

C: a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

D: a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚

难度：简单题型:常考题来源：吉林省白城市通榆县第一中学2019-2020学年高二上学期物理第三次月考试卷

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10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是（）

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A:

B: 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C: 只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D: 不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

难度：中等题型:常考题来源：吉林省白城市通榆县第一中学2019-2020学年高二上学期物理第三次月考试卷

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