题目内容
回旋加速器主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示。在粒子质量不变和D形盒外径R固定的情况下,下列说法正确的是( )![]()
| A.粒子每次在磁场中偏转的时间随着加速次数的增加而增大 |
| B.粒子在电场中加速时每次获得的能量相同 |
| C.增大高频交流的电压,则可以增大粒子最后偏转出D形盒时的动能 |
| D.将磁感应强度B减小,则可以增大粒子最后偏转出D形盒时的动能 |
B
解析试题分析:粒子在匀强磁场中偏转的时间都是周期的一半,而粒子的周期
,与速度无关,所以粒子每次在磁场中偏转的时间一样长,A错;粒子在电场中加速时每次获得的能量都等于电场力做的功,即
,B正确;粒子最后偏转出D形盒时满足轨道半径等于D形盒半径,即
,
,电压只是改变粒子的加速次数或运动(圈数)时间,C错;回旋加速器要求交流电周期与粒子圆周运动周期一致,改变磁感应强度B意味着改变粒子的周期(
)和交流电周期,且减小B会使粒子最后偏转出D形盒时的动能变小,D错。
考点:回旋加速器
质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示。忽略带电粒子的重力。下列表述正确的是( )![]()
| A.M带负电,N带正电 |
| B.M的速率小于N的速率 |
| C.洛伦兹力对M、N均做正功 |
| D.M的运行时间大于N的运行时间 |
如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中, O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度
,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程,下列说法正确的是( )![]()
| A.小球先做加速运动后做减速运动 |
| B.小球一直做匀速直线运动 |
| C.小球对桌面的压力先减小后增大 |
| D.小球对桌面的压力一直在增大 |
如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是( )![]()
| A.全向里 | B.全向外 |
| C.a向里,b、c向外 | D.a、c向外,b向里 |
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A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( ) ![]()
| A.质谱仪是一种测量带电粒子的质量和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外 |
| C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 |
| D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小 |
真空中有两根长直金属导线平行放置,其中一根导线中通有恒定电流.在两导线所确定的平面内,一电子由P点开始运动到Q的轨迹如图中曲线PQ所示,则一定是: ![]()
| A.ab导线中通有从a到b方向的电流 |
| B.ab导线中通有从b到a方向的电流 |
| C.cd导线中通有从c到d方向的电流 |
| D.cd导线中通有从d到c方向的电流 |
如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外。P(
)、Q(
)为坐标轴上的两个点。现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力:( )![]()
| A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为 |
| B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为 |
| C.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为 |
| D.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为 |
在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流,则此导线受到的安培力方向 ( )
| A.竖直向上 | B.竖直向下 | C.由南向北 | D.由西向东 |
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A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列说法正确的是( ) ![]()
| A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 |
| B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B / E |
| C.比荷(q/m)越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P |
| D.粒子从P点运动到胶片A1A2的时间为2πm/qB0 |