圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源兩極相連．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能
Ek
隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法正確的是（　　）
A．在
Ek
-t圖中應(yīng)有（
t2
-
t1
）＞（
t3
-
t2
）＞…＞（
tn
-
tn-1
）
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于
tn
-
tn-1
．
C．要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大“D”形盒的半徑
D．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、“D”形盒半徑R、粒子的電荷量q及其質(zhì)量m不變的情況下，粒子的加速次數(shù)越多，粒子的最大動能一定越大

A、根據(jù)周期公式T=
2πm
qB
 知，粒子的回旋的周期不變，與粒子的速度無關(guān)，所以t4-t3=t3-t2=t2-t1．故A錯誤．
B、交流電源的周期必須和粒子在磁場中運(yùn)動的周期一致，故電源的變化周期應(yīng)該等于2（tn-tn-1），故B錯誤；
C、根據(jù)半徑公式r=
mv
Bq
 知，v=
qBr
m
，則粒子的最大動能Ek=
1
2
mv2=
q2B2r2
2m
，與加速的次數(shù)無關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)．故C正確，D錯誤．
故選：C．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC為兩有界勻強(qiáng)磁場的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場（足夠大）方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B．把粒子源放在頂點(diǎn)A處，它將沿∠A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子（粒子重力不計）．若從A射出的粒子
①帶負(fù)電，v0=
qBL
m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時間為t1
②帶負(fù)電，v0=
qBL
2m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時間為t2
③帶正電，v0=
qBL
m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時間為t3
④帶正電，v0=
qBL
2m
，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用的時間為t4（　　）
A．t1=t3＜t2=t4B．t1＜t2＜t4＜t3
C．t1＜t2＜t3＜t4D．t1＜t3＜t2＜t4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0＜y＜d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E=
3m
v20
2qd
，其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量；在d＜y＜2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場．a(chǎn)b為一塊很大的平面感光板，放置于y=2d處，如圖所示．觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上．（不考慮a粒子的重力）
（1）求α粒子剛進(jìn)人磁場時的動能；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）將ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上？并求出此時ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在以O(shè)M和ON為邊界的區(qū)域內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在ON的左側(cè)區(qū)域存在一平行于OM的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），OM、ON間的夾角α滿足tanα=
3
2
，現(xiàn)有大量的帶負(fù)電的粒子從O點(diǎn)以大小不同的速度垂直射入電場，粒子在MON平面內(nèi)運(yùn)動，一段時間后通過ON邊界進(jìn)入磁場，已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，以v0的初速度射入電場中的粒子在磁場中運(yùn)動時恰好與OM邊界相切．不計重力和粒子間的相互作用，tan37°=
3
4

（1）試確定這些帶電粒子第一次進(jìn)入磁場的方向；
（2）試確定勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小和方向；
（3）若帶電粒子射入電場的初速度vx≥
4
9
v0 ，試確定這些帶電粒子第一次在磁場中運(yùn)動的時間范圍．（可用反三角函數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場E1，區(qū)域?qū)挾葹閐1，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E2，區(qū)域?qū)挾葹閐2，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下．一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了60°，重力加速度為g，求：
（1）區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E1、E2的大��？
（2）區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）微粒從P運(yùn)動到Q的時間有多長？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用回旋加速器加速粒子，待加速粒子的荷質(zhì)比c定，為增加加速所能達(dá)到的最大速度，可采取的措施是（　�。�
A．提高周期性變化電壓的最大值
B．減小周期性變化電壓的周期
C．減小勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度
D．增大D形盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖．半徑為R的兩個中空D形盒，處于垂直于盒面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．兩D形盒左端狹縫處放置一場強(qiáng)恒定的加速電場．帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，接著又從P0處進(jìn)入A、C板間，如此反復(fù)，最后從D形盒右側(cè)的邊緣飛出．對于這種改進(jìn)后的回旋加速器，帶電粒子每運(yùn)動一周被加速______次．若被加速的帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子的最大速度vm=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖。速度選擇器（也稱濾速器）中場強(qiáng)E的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向垂直紙面向外。在S處有甲、乙、丙、丁四個一價正離子垂直于E和B1入射到速度選擇器中，若m甲=m乙<m丙=m丁，v甲<v乙=v丙<v丁，在不計重力的情況下，則分別打在P1、P2、P3、P4四點(diǎn)的離子分別是（   ）
A．甲、乙、丙、丁B．甲、丁、乙、丙
C．丙、丁、乙、甲D．甲、乙、丁、丙

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是利用帶電粒子在電場中的加速和帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的這一特性，多次對帶點(diǎn)粒子加速。用同一回旋加速器分別對氘核和氦核加速后，則 （   ）
A．氘核獲得的動能大
B．氦核的速度大
C．在磁場中兩核的運(yùn)行時間相同
D．加速氦核時交流電的周期大

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