如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．擋板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．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方向垂直紙面向里

C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于B/E

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

如圖所示為測定帶電粒子比荷（

q

m

）的裝置，粒子以一定的初速度進(jìn)入并沿直線通過速度選擇器，速度選擇器內(nèi)有相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度  速度選分別為B和E．然后粒子通過平板S上的狹縫P，進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場，最終打在能記錄粒子位置的膠片A_lA₂上．下列表述不正確的是（　�。�

A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外

B．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于 E B

C．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大

回旋加速器的工作原理如圖所示，置于髙真空中的兩個(gè)D形金屬盒分別和高頻交流電源 相連接，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場與盒面垂直． A處粒子源產(chǎn)生的粒子（初速度和重力均忽略不計(jì)），在兩盒之間被電場加速，直到達(dá)到 最大圓周半徑時(shí)被引出．現(xiàn)用該裝置分別加速質(zhì)子和a粒子（a粒子電荷量是質(zhì)子的2倍，a粒子質(zhì)量是質(zhì) 子的4倍），保持高頻交流電源的頻率不變，粒子在磁 場中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率等于加速電場的頻率，則質(zhì)子 與a粒子最大動(dòng)能之比為（　�。�

A．2：1

B．1：1

C．1：2

D．1：4

如圖所示為阿爾法磁譜儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它曾由航天飛機(jī)攜帶升空，安裝在阿爾法空間站中，用來探測宇宙射線．現(xiàn)假設(shè)一束由兩種不同粒子組成的宇宙射線，恰好沿直線OO′通過正交的電場和磁場區(qū)域后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B₂，形成兩條徑跡，則下列說法中正確的（　�。�

A．粒子1進(jìn)入磁場B2的速度小于粒子2的速度

B．粒子1進(jìn)入磁場B2的速度等于粒子2的速度

C．粒子1的比荷大于粒子2的比荷

D．粒子1的比荷小于粒子2的比荷

如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)分別加速氘核（₁²H）和氦核（₂⁴He）．下列說法中正確的是（　�。�

A．它們的最大速度相同

B．它們的最大動(dòng)能相同

C．它們?cè)贒形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的周期相同

D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能

1932年，美國的物理學(xué)家勞倫斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的兩D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)量為m、電荷量為+q粒子在加速器中被加速，其加速電壓恒為U．帶電粒子在加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的作用．則（　�。�

A．帶電粒子在加速器中第1次和第2次做曲線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1和t2，則t1：t2=1：2

B．帶電粒子第1次和第2次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比r1：r2= 2 ：2

C．兩D形盒狹縫間的交變電場的周期T= 2πm qB

D．帶電粒子離開回旋加速器時(shí)獲得的動(dòng)能為 B2q2R2 2m

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒．兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速．兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．在保持勻強(qiáng)磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對(duì)質(zhì)子（

11

H）和氦核（

42

He）加速，則下列說法中正確的是（　�。�

A．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為l：2

B．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：l

C．加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為2：l

D．加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為l：2

如圖所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間，電場和磁場的方向相互垂直．一束帶電粒子（不計(jì)重力）沿著直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．則這些粒子一定具有相同的（　�。�

A．質(zhì)量m

B．電量q

C．運(yùn)動(dòng)速度v

D．比荷 q m

勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U．若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響．則
下列說法正確的是（　�。�

A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

B．質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比

C．質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑粒子出之比為 2 ：1

D．不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f該回旋加速器也能用于α粒子加速