美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使帶電粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場(chǎng)的多次加速獲得較大的能量。如圖所示為改進(jìn)后的回旋加速器的示意圖，其中距離很小的盒縫間的加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處?kù)o止釋放，并沿電場(chǎng)線方向進(jìn)入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種回旋加速器，下列說法正確的是

A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次
B．P1P2＝P2P3
C．粒子能達(dá)到的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)
D．加速電場(chǎng)的方向需要做周期性的變化

A

解析試題分析：據(jù)題意，由于加速電場(chǎng)只在實(shí)線部分有，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)一周，經(jīng)過加速電場(chǎng)一次，故應(yīng)該被加速一次，選項(xiàng)A正確而D選項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖有：和，由于帶電粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)時(shí)有：，經(jīng)過處理得到：，即，同理有：，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)可知，帶電粒子的最大速度有D形盒半徑?jīng)Q定，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：本題考查回旋加速器。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置著一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中

A．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 B．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，面積為S的矩形剛性導(dǎo)線框abcd可繞過ad邊的固定軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。在線框中通以電流強(qiáng)度為I的穩(wěn)恒電流，并使線框與豎直平面成角，此時(shí)bc邊受到相對(duì)OO′軸的安培力力矩大小為

A．ISBB．ISBC．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖，虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，帶電粒子從邊界MN上的A點(diǎn)以速度vo垂直磁場(chǎng)方向射人磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出。若在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射人磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B'點(diǎn)射出（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子的重力。下列關(guān)于粒子的說法正確的是

A．點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)
B．從點(diǎn)射出的速度大于從B點(diǎn)射出的速度
C．從點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向
D．從A到B'的時(shí)間等于從A到B的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一等腰直角三角形（邊界上有磁場(chǎng)），ACD為三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AC=AD=L。今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力），以速度從CD邊上的某點(diǎn)P既垂直于CD邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入，然后從AD邊上某點(diǎn)Q射出，則有

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

某單色光照射到一逸出功為W的光電材料表面，所產(chǎn)生的光電子在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為r，設(shè)電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，普朗克常量為h，則該光波的頻率為（   ） 

A． B． C．- D．+

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意力。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是

A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直．在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向．已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放．下列判斷正確的是

A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/4時(shí)，洛倫茲力最大
B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/2時(shí)，洛倫茲力最大
C．小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大
D．小球從b點(diǎn)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是(    ) 

A．從Ek-t圖可知，要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，則要求D形盒的面積也越大
B．在Ek-t圖中應(yīng)有t4-t3=t3-t2=t2-t1
C．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1
D．從Ek-t圖可知，粒子加速次數(shù)越多，粒子的最大動(dòng)能一定越大

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