知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图为回旋加速器的示意图\(.\)其核心部分是两个\(D\)型金属盒，置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连\(.\)带电粒子在\(D\)型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应\(.\)欲使粒子在\(D\)型盒内运动的时间增大为原来的\(2\)倍，下列措施可行的是\((\)　　\()\)

A．仅将磁感应强度变为原来的\(2\)倍

B．仅将交流电源的电压变为原来的\( \dfrac {1}{2}\)

C．仅将\(D\)型盒的半径变为原来的\( \sqrt {2}\)倍

D．仅将交流电源的周期变为原来的\(2\)倍

难度：中等

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4．

回旋加速器工作原理图如图甲所示\(.D_{1}\)、\(D_{2}\)为两个中空的半圆金属盒，粒子源\(A\)位于回旋加速器的正中间，其释放出的带电粒子质量为\(m\)，电荷量为\(+q.\)所加匀强磁场的磁感应强度为\(B\)，两金属盒之间加的交变电压变化规律如图乙所示，其周期为\(T=\dfrac{2{ }\!\!\pi\!\!{ }m}{qB}.\)不计带电粒子在电场中的加速时间，不计粒子所受重力，不考虑由相对论效应带来的影响\(.\)则下列说法中正确的是( )

A．\(t_{1}\)时刻进入回旋加速器的粒子记为\(a\)，\(t_{2}\)时刻进入回旋加速器的粒子记为\(b.a\)、\(b\)在回旋加速器中各被加速一次，\(a\)、\(b\)粒子增加的动能相同

B．\(t_{2}\)、\(t_{3}\)、\(t_{4}\)时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器

C．\(t_{2}\)时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次数最少

D．\(t_{3}\)、\(t_{4}\)时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的绕行方向相反

难度：较难

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5．

速度相同的一束粒子\((\)不计重力\()\)经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的\(P_{1}\)极板带负电

C．能通过狭缝\(S_{0}\)的带电粒子的速率等于\( \dfrac {E}{B_{1}}\)

D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小

难度：较易

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6．
如图回旋加速器\(D\)形盒的半径为\(r\)，匀强磁场的磁感应强度为\(B.\)一个质量了\(m\)、电荷量为\(q\)的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速．
\((1)\)求该回旋加速器所加交变电场的频率；
\((2)\)求粒子离开回旋加速器时获得的动能；
\((3)\)设两\(D\)形盒间的加速电压为\(U\)，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间\((\)不计在电场中的加速时间\()\)．

难度：中等

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7．

\(1922\)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\(.\)若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是\(.(\)　　\()\)

A．该束带电粒子带正电

B．速度选择器的\(P_{1}\)极板带负电

C．在\(B_{2}\)磁场中运动半径越大的粒子，比荷\( \dfrac {q}{m}\)越小

D．在\(B_{2}\)磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

难度：中等

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8．

两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，设\(r_{1}\)、\(r_{2}\)为这两个电子的运动轨迹半径，\(T_{1}\)、\(T_{2}\)是它们的运动周期，则\((\)　　\()\)

A．\(r_{1}=r_{2}\)，\(T_{1}\neq T_{2}\)

B．\(r_{1}\neq r_{2}\)，\(T_{1}\neq T_{2}\)

C．\(r_{1}=r_{2}\)，\(T_{1}=T_{2}\)

D．\(r_{1}\neq r_{2}\)，\(T_{1}=T_{2}\)

难度：较易

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9．

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的强度分别为\(B\)和\(E.\)平板\(S\)上有可让粒子通过的狭缝\(P\)和记录粒子位置的胶片\(A_{1}A_{2}.\)平板\(S\)下方有磁感应强度为\(B_{0}\)的匀强磁场\(.\)下列表述正确的是\((\)　　\()\)

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C．能通过狭缝\(P\)的带电粒子的速率等于\( \dfrac {E}{B}\)

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝\(P\)，粒子的比荷\( \dfrac {q}{m}\)越大

难度：中等

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10．（2016•新课标Ⅰ）现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（）

A．11

B．12

C．121

D．144

难度：中等

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