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粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两金属盒间的...

粒子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,高频交流电的频率为f,加速电场的电压为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。不考虑相对论效应,则下列说法正确是(  )

A.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α粒子

B.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为1

C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

D.加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大

 

BC 【解析】 A.带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等,根据 知,换用α粒子,粒子的比荷变化,周期变化,回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子;故A项错误; B.粒子在加速电场中做匀加速运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据 知,质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为∶1,根据 则半径比为∶1.故B项正确; C.质子出回旋加速器的速度最大,此时的半径为R,则 所以最大速度不超过2πfR,故C项正确; D.根据 知 则最大动能 与加速的电压无关;故D项错误。 故选BC。  
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考点分析:
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如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场以MN为边界,左侧磁感应强度为B1,右侧磁感应强度为B2B12B22T,比荷为2×106 C/kg的带正电粒子从O点以v04×104 m/s的速度垂直于MN进入右侧的磁场区域,则粒子通过距离O4cm的磁场边界上的P点所需的时间为(  )

A.  B.

C.  D.

 

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如图所示,OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,OM左侧到OM距离为LP处有一个粒子源,可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)速率均为,则粒子在磁场中运动的最短时间为

A.  B.  C.  D.

 

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如图所示,在半径为的圆形区域充满着匀强磁场,有一带电粒子以某一初速度点对着圆形磁场的圆心点射入,刚好垂直打在与初速度方向平行放置的屏.不考虑粒子所受的重力.下列有关说法中不正确的是(  

A. 该粒子一定带正电

B. 只增加粒子的速率,粒子在磁场中运动的时间将会变长

C. 只增加粒子的速率,粒子一定还会从磁场射出,且射出磁场方向的反向延长线一定仍然过

D. 只改变粒子入射的方向,粒子经磁场偏转后仍会垂直打在屏

 

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如图所示,一只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的径迹向下偏,则 ( )

A. 导线中的电流从A流向B

B. 导线中的电流从B流向A

C. 若要使电子束的径迹向上偏,可以通过改变AB中的电流方向来实现

D. 电子束的径迹与AB中的电流方向无关

 

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如图,质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿正方向的电流,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为

A.正向, B.正向,

C.负向, D.沿悬线向上,

 

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