一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器,其D形盒半徑為R,垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,接在D形盒上的高頻電源頻率為f.下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πfR

B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電壓的大小無(wú)關(guān)?

C.只要R足夠大,質(zhì)子的速度可以被加速到任意值?

D.不需要改變?nèi)魏瘟?這個(gè)裝置也能用于加速α粒子?

如圖13所示,平行金屬板上板帶負(fù)電,下板帶等量正電,兩板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度v₀垂直于電場(chǎng)線和磁感線射入,恰能沿直線穿過(guò)此區(qū)域.若使磁場(chǎng)增強(qiáng),其他條件不變,粒子仍以速度v₀垂直射入,則粒子落到極板上.設(shè)落到極板上時(shí)的速度為v,則(　　)

圖13

A.v=v₀?                         B.v＞v₀?

C.v＜v₀?                        D.因?yàn)榱Ｗ与娦晕粗?所以不能確定

圖12為云室中某粒子穿過(guò)鉛板P前后的軌跡，室中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與軌跡所在平面垂直（圖中垂直于紙面向里）.由此可知此粒子（　�。�

圖12

A.一定帶正電?                  B.一定帶負(fù)電?

C.不帶電?                       D.可能帶正電，也可能帶負(fù)電?

如圖11所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子，從O點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)中，射入方向均與邊界成θ角.若不計(jì)重力，則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中的下列說(shuō)法,正確的是（　�。�

圖11

A.運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不相同?

B.重新回到邊界的速度大小和方向都相同?

C.重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離不相同?

D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

如圖10(甲)，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域.不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響.圖10(乙)中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中R=mvBq.哪個(gè)圖是正確的(　　)?

(甲)

(乙)

圖10

陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些微觀粒子是_______.若在如圖9所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，陰極射線將_______（填“向上”“向下”“向里”“向外”）偏轉(zhuǎn).?

圖9

回旋加速器是用來(lái)加速一群帶電粒子使它們獲得很大動(dòng)能的儀器，其核心部分是兩個(gè)D形金屬扁盒.兩盒分別和一高頻交流電源兩極相連，以便在盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子每次穿過(guò)狹縫都得到加速.兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近.若粒子源射出的離子電荷量為q、質(zhì)量為m，粒子最大回旋半徑為R_m，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示,問(wèn):

圖5

（1）盒內(nèi)有無(wú)電場(chǎng)？

（2）粒子在盒內(nèi)做何種運(yùn)動(dòng)？

（3）所加交流電頻率應(yīng)是多大？粒子角速度為多大？?

（4）粒子離開(kāi)加速器時(shí)速度為多大？最大動(dòng)能為多少？?

（5）設(shè)兩D形盒間電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，盒間距離為d，其電場(chǎng)均勻，求加速到上述能量所需的時(shí)間.

圖4是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器的工作原理示意圖.設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變?yōu)檎�一價(jià)的分子離子.分子離子從狹縫S₁以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，再通過(guò)狹縫S₂、S₃射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ.最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫S₃的細(xì)線.若測(cè)得細(xì)線到狹縫S₃的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式.

圖4

一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁場(chǎng)分布在以O(shè)為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,由原點(diǎn)O開(kāi)始運(yùn)動(dòng),初速度為v,方向沿x軸正方向,后來(lái),粒子經(jīng)過(guò)y軸上的P點(diǎn),此時(shí)速度方向與y軸的夾角為30°,P到O的距離為l,如圖2所示.不計(jì)重力的影響,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和xy平面上的磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R.

圖2

如圖1所示,一束電子(電荷量為e)以速度v₀垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電子原來(lái)入射的夾角為30°.則電子的質(zhì)量是_______,穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是_______.

圖1