2020届高考回归复习—电学选择之回旋加速器

1、高考回归复习一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67：乐C.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为ttBR22UD.若fm史见，则粒子获得的最大动能为Ekm2m2/mfm2R22.

2、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Ro两盒间的狭缝很小，带电粒子A处粒子源产生质量为m、电荷量为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。+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（出口社出r*e1就安诙电热,*jmA.交变电场的周期为二一BqB.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2BR22UD.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,磁感应弓11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

3、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2TRfB.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J2：1D.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.磁感应弓II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

4、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、后的轨道半径之比V7：VnD.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_2mE2mRD.下半盒内部，质子的运动轨迹半径之比（由内到外）为1：J3：J56 .如图为一种改进后的回旋加速

5、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

6、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.粒子在加速器中运动时间为qBRm2qBRm2BR22U2BR2U8.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8 .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

7、，其最大动能越大D.交流电的周期应为T9 .1932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B.D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2次和第1次

8、经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为双：110.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P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（）1A.磁感应强度大小应变为原来的一2B.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1D.在回旋加速器中转过的周期数是原来的一211 .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

9、，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，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、No每当带正电的粒子从a孔进入时,就立即在

10、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（A.D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

11、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（）10A.加速器对带正电粒子顺时针加速，对带负电粒子加速需

12、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D,环形区域内的磁感应强度大小tn与加速次数n之间的关系为Bn与加速次数n之间的关系为tntn1Bn16 .两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压Ui和U2的高频电源上，且Ui>U2,两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为ti和t2,获得的最大动能分别为Eki和Ek2,则（A.tivt2,Eki>Ek2B.ti=t2,Eki<Ek2C.tivt2,Eki=Ek2D.ti>t2,Eki=Ek2i7.美国物理学家劳伦斯于i932年发明了回旋

13、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Po处以速度vo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，下列说法正确的（）A.D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

14、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“粒子均匀磁场.质量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

15、，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（n-1）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2nmU,qR220.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Di、D2两个中空的半圆金属盒之间的初速度可视为0）,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的磁感应强