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．置于高真空中的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（）

A: 质子被加速后的最大速度可能达到光速

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：质谱仪和回旋加速器+++++1 38

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2．关于回旋加速器的说法正确的是（）

A: 回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的

B: 回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的

C: 粒子在回旋加速器中不断被加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小

D: 若加速电压提高到4倍，其它条件不变，则粒子获得的最大速度就提高到2倍

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3． 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D₁、D₂构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（）

A: 粒子从磁场中获得能量

B: 粒子从电场中获得能量

C: 加速电压越大，获得的能量越大

D: 加速的次数越多，获得的能量越大

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4．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（）

A:

B: 增大加速电场间的电压可使质子的最大速度超过2πfR

C: 增大D形金属盒的半径可提高质子射出金属盒时的速度

D: 不改变B和R，该回旋加速器加速α粒子获得的最大动能是加速质子时的两倍

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5．用一台回旋加速器分别加速一个质子和一个α粒子，则两粒子获得的最大能量之比和所需交变电压的频率之比分别为（）

A: 2：1；1：1

B: 2：1；2：1

C: 1：1；2：1

D: 1：2；1：2

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6．关于回旋加速器加速带电粒子使其所获得的能量，下列说法正确的是（）

①与加速器的半径有关，半径越大，能量越大

②与加速器的磁场有关，磁感应强度越大，能量越大

③与加速器的电场有关，电场强度越大，能量越大

④与带电粒子的质量、电量均有关，质量和电量越大，能量越大．

A: ①②

B: ①③

C: ①②④

D: ①②③④

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7．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成交变电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到运动半径达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．若用同一回旋加速器分别加速质子（ $\text{[math]}$ H）和氘核（ $\text{[math]}$ H），比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，则（）