1.3 洛伦兹力与现代科技 知识点题库

如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是（   ）

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（   ）

1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（   ）

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

回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D₁和D₂是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D₁圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能E_k后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（   ）

加速器是使带电粒子获得高能量的装置，如图是回旋加速器的原理图，由回旋加速器的工作原理可知（   ）

用同一回旋加速器分别对质子和氘核进行加速（质子质量为m，电荷量为e，氘核质量为2m，电荷量为e），当它们都从D形盒边缘离开加速器时，质子与氘核获得的动能之比为（   ）

如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个置于匀强磁场中的D形金属盒，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在加速时，其动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）

两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U₁和U₂的高频电源上，且U₁＞U₂ ， 所加的磁场相同，有两个相同的带电粒子分别在这两个加速器中运动，设两个粒子在加速器中运动的时间分别为t₁和t₂ ， 获得的最大动能分别为E_k1和E_k2 ， 则(　　)

 

如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器 速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为 粒子沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P，之后到达记录粒子位置的胶片 板S下方有磁感应强度为 的匀强磁场 下列说法正确的是（  ）

如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场B和匀强电场E，B₁磁场方向垂直于纸面向里，平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场B₂ ， 则下列相关说法中正确的是（   ）

回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图，下列说法正确的是（   ）

如图是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个半径为R的D形金属盒，两金属盒表面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，并分别与一个高频电源两端相连．现用它来加速质量为m、电荷量为q的微观粒子（忽略相对论效应），则下列说法正确的是（   ）

图示为质谱仪的示意图，它由加速电场、速度选择器（两板间存在正交的电场E和磁场B₁）和偏转磁场B₂构成，两种不同的粒子由O点发出（初速度不确定），沿直线经过同样的加速电场和速度选择器后到达荧屏上的a、b两点，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（   ）

中国原子能科学研究院从1988年开始研究，经过艰苦卓绝的努力，于1996年自主研发出第一台回旋加速器。下列关于回旋加速器的工作原理，说法中正确的是（   ）

有一回旋加速器，接在频率为 的交流电源上，其D型盒的半径为 ，回旋加速器置于磁感应强度为B的匀强磁场中：

如图所示，半径为L的金属圆环内部等分为两部分，两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B₀ ， 与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心0匀速转动。圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为R的D形金属盒相连，D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度为B的匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。t=0时刻导体棒从如图所示位置开始运动，同时在D形盒内中心附近的A点，由静止释放一个质量为m，电荷量为－q（q>0）的带电粒子，粒子每次通过狭缝都能得到加速，最后恰好从D形盒边缘出口射出。不计粒子重力及所有电阻，忽略粒子在狭缝中运动的时间，导体棒始终以最小角速度ω（未知）转动，求：

回旋加速器的工作原理如图所示。D₁和D₂是两个中空的半圆金属盒，它们之间接电压为U的交流电源。中心A处的粒子源产生的带电粒子，初速度可视为0，在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场B中，粒子在磁场中做匀速圆周运动。忽略两盒缝之间的距离。已知粒子被第一次加速后，经过时间t，再次到达盒缝处，与A的距离为d。则（   ）

如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。、、为带电粒子轨迹与延长线的交点。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（ ）

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和α粒子（），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，下列说法正确的是（     ）