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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...

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(    )       

A. 质子被加速后的最大速度不可能超过πfR

B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

D. 不改变Bf,该回旋加速器也能用于加速α粒子

 

B 【解析】 由evB=m可得回旋加速器加速质子的最大速度为v=eBR/m。由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率,则有f= eB/2πm,联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR,选项AB正确C错误;由于α粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的1/2,不改变B和f,该回旋加速器不能用于加速α粒子,选项D错误。  
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考点分析:
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如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时台秤读数为F1,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以方向如图所示的电流后,台秤读数为F2,则以下说法正确的是(  )

A. 弹簧长度将变长

B. 弹簧长度将变短

C. F1>F2

D. F1<F2

 

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如右图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有abcd四个点,已知a点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是( )

A. 直导线中的电流方向垂直纸面向里

B. b点的实际磁感应强度为T,方向斜向上,与B的夹角为45°

C. c点的实际磁感应强度也为零

D. d点的实际磁感应强度跟b点的相同

 

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如图所示,在长方形abcd区域内有正交的电磁场,abL,一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入,恰沿直线从bc边的中点P射出,若撤去磁场,则粒子从c点射出;若撤去电场,则粒子将(重力不计)(  )

A. b点射出

B. bP间某点射出

C. a点射出

D. ab间某点射出

 

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如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方磁场中运动的半径为R.(  )

A. 粒子经偏转后一定能回到原点O

B. 粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为21

C. 粒子完成一次周期性运动的时间为

D. 粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R

 

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一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定该带电粒子的比荷,则只需要知道(  )

A. 运动速度v和磁感应强度B

B. 磁感应强度B和运动周期T

C. 轨迹半径R和运动速度v

D. 轨迹半径R和磁感应强度B

 

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