2020届高考回归复习—电学选择之回旋加速器

1、知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。-培根高考回归复习电学选择之回旋加速器1回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（ ）A粒子获得的最大动能与加速电压无关B粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为C粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为D若 ，则粒子获得的最大动能为2回旋加速器的工作

2、原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。下列说法正确的是（）A交变电场的周期为B粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比C粒子在磁场中运动的时间为D粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为3粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速不考虑相

3、对论效应，则下列说法正确是（ ）A质子被加速后的最大速度不能超过2RfB加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子4回旋加速器工作原理示意图如图所示.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、频率为f的交流电源上,A处粒子源产生的质子在加速器中被加速.质子初速度可忽略，则下列说法正确的是（ ） A若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大B若只增大交流电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短C质子第n次被加速前、后的轨道半径之

4、比D不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能用于加速粒子5如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E后，由A孔射出。下列正确的是（）A回旋加速器不能无限加速质子B增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短C回旋加速器所加交变电压的频率为D下半盒内部，质子的运动轨迹半径之比（由内到外）为1 6如图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大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D

5、形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关B带电粒子每运动一周被加速一次C带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3D加速电场方向不需要做周期性的变化7如图所示，回旋加速器由置于高真空中的两个半径为R的D形式上金属盒构成，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直两盒间加速电压为U，方向发生周期性变化，使得粒子每进入狭缝即被加速从A处粒子源产生的带正电粒子质量为m、电荷量为q、初速不计，粒子重力不计则（ ）A粒子能获得的最大速率为B粒子能获得的最大速率为C粒子在加速器中运动时间为D粒子

6、在加速器中运动时间为8如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，被加速的质子从D形盒中央由静止出发，经交变电场加速后进入磁场设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，若忽略质子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是() A如果只增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短B如果只增大交变电压U，则电荷的最大动能会变大C质子在电场中加速的次数越多，其最大动能越大D交流电的周期应为T91932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直A

7、处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为q的粒子，粒子在狭缝中被加速，加速电压为U，加速过程中不考虑相对论效应和重力影响，则关于回旋加速器，下列说法正确的是（ ）A带电粒子每一次通过狭缝时获得的能量不同BD形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时获得的最大动能越大C交变电源的加速电压U越大，粒子离开回旋加速器时获得的最大动能越大D粒子第次和第次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为10某回旋加速器两D形盒间电压的变化周期可随时与粒子运动周期同步，粒子通过缝隙时加速电压都能保持大小为U，已知它可以将质子加速到某一速度vm，如果改用它加速粒子，并且也要达到相同的速度，则（ ）A磁感应强度大小应变为原来

8、的B磁感应强度应大小变为原来的2倍C在回旋加速器中转过的周期数是原来的2倍D在回旋加速器中转过的周期数是原来的11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的周期性变化的电场,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,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )A减小磁场的磁感应强度B增大匀强电场间的加速电压C增大D形金属盒的半径D减小狭缝间的距离12回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，

9、下列说法正确的是（）A粒子从磁场中获得能量B带电粒子的运动周期是变化的C粒子由加速器的中心附近进入加速器D增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变13如图所示，为一种改进后的回旋加速器示意图，在D形盒边上的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N。每当带正电的粒子从a孔进入时，就立即在两板间加上恒定电压，经加速后从b孔射出，再立即撤去电压。而后进入D形盒中的匀强磁场，做匀速圆周运动。缝隙间无磁场，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（）AD形盒中的磁场方向垂直纸面向外B粒子运动的周期不断变大C粒子每运动一周直径的增加量越来越小D增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大14回旋加速器是加速

10、带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）A增大匀强电场间的加速电压B增大磁场的磁感应强度C减小狭缝间的距离D减小D形金属盒的半径15如图所示为一种获得高能粒子的装置一环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的可变匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A，B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，设粒子的初速

11、度为零，在两极板间的电场中加速，每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场多次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕中心运动的半径不变(设极板间距远小于R)，粒子重力不计，下列关于环形加速器的说法中正确的是（ ）A加速器对带正电粒子顺时针加速，对带负电粒子加速需要升高B板电势B电势U越高，粒子最终的速度就越大C粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为D环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为16两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U1U2，两个相同的带电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动，设两个粒子在加速器中运动的时间分别

12、为t1和t2，获得的最大动能分别为Ek1和Ek2，则（ ）At1t2，Ek1Ek2 Bt1=t2，Ek1Ek2Ct1t2，Ek1=Ek2 Dt1t2，Ek1=Ek217美国物理学家劳伦斯于 1932 年发明了回旋加速器，利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，由此，人类在获得高能粒子方面前进了一大步。如图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大小恒定，且被限制在 MN 板间，两虚线中间区域无电场和磁场，带正电粒子从 P0处以速度 v0 沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法

13、正确的( )AD 形盒中的磁场方向垂直纸面向外B加速电场方向需要做周期性的变化C增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变D粒子每运动一周直径的增加量都相等18一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连，高频交流电周期为T，下列说法正确的是（ ）A质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D不需要改变任何量，这个装置也能用于加速粒子19如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的 均匀磁场质

14、量为 m、电荷量为q 的粒子在环中做半径为 R 的圆周运动，不计粒子重 力A、B 为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子顺时针飞经 A 板时，A 板电势升高为 U，B 板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速，每当粒子离开 B 板时，A 板电势又降为零，粒子在电场中一次次加速下动 能不断增大，而绕行半径不变，则（ ）A粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速，绕行n圈后回到A板时获得的总动能为(n1)qUB在粒子绕行的整个过程中，A 板电势可以始终保持为UC在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变D为使粒子始终保持在半径为 R 的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行第 n 圈时的磁感应强20利用图甲所示的回旋加速器对质量为m的粒子进行加速，图中A为每隔一段时间释放一个粒子的粒子源粒子进入、两个中空的半圆金属盒之间的初速度可视为，并在两个接线柱E、F之间接入图乙所示的电压。两个半圆盒处于与盒面垂直