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如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P₀處以速度v₀沿電場線方向射入加速電場，經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（　　）

A．帶電粒子每運動一周被加速兩次

B．帶電粒子每運動一周P₁P₂=P₃P₄

C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關

D．加速電場方向需要做周期性的變化

A、帶電粒子只有經過AC板間時被加速，即帶電粒子每運動一周被加速一次．電場的方向沒有改變，則在AC間加速．故A、D錯誤．
B、根據r=

得，則P₁P₂=2（r₂-r₁）=

2m△v

，因為每轉一圈被加速一次，根據v²-v₁²=2ad，知每轉一圈，速度的變化量不等，且v₃-v₂＜v₂-v₁，則P₁P₂＞P₃P₄．故B錯誤．
C、當粒子從D形盒中出來時，速度最大，根據r=

得，v=

qBr

，知加速粒子的最大速度與D形盒的半徑有關．故C正確．
故選：C．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲，乙，丙分別是磁感應強度相同的圓形、正方形、正菱形（傾斜放置的正方形）勻強磁場區域（圓形直徑與正方形邊長及正菱形對角線長度相同）．相同帶電粒子以相同速度沿垂直于磁場方向，對準中心O分別進入三個區域．則粒子分別經過三個磁場區域所用的時間由短到長順序可能為（　　）

A．甲、乙、丙

B．乙、丙、甲

C．丙、乙、甲

D．丙、甲、乙

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在第一象限區域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.0×10^-3T，一帶正電荷的粒子A以v=3.5×10⁴m/s的速率從x軸上的P（0.50，0）處以與x軸正方向成某一角度的方向垂直射入磁場，從
y軸上的M（0，0.50）處射出磁場，且運動軌跡的半徑是所有可能半徑值中的最小值．設粒子A的質量為m、電荷量為q．不計粒子的重力．
（1）求粒子A的比荷

；（計算結果請保留兩位有效數字，下同）
（2）如果粒子A運動過程中的某個時刻，在第一象限內再加一個勻強電場，就可以使其此后沿x軸負方向做勻速直線運動并離開第一象限，求該勻強電場的場強大小和方向，并求出粒子射出磁場處的坐標值；
（3）如果要粒子A按題干要求從M處射出磁場，第一象限內的磁場可以局限在一個最小的矩形區域內，求出這個最小的矩形區域的面積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，K是粒子發生器，D₁、D₂、D₃是三塊擋板，通過傳感器可控制它們定時開啟和關閉，D₁、D₂的間距為L，D₂、D₃的間距為

．在以O為原點的直角坐標系Oxy中有一磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場，y軸和直線MN是它的左、右邊界，且MN平行于y軸．現開啟擋板D₁、D₃，粒子發生器僅在t=0時刻沿x軸正方向發射各種速率的粒子，D₂僅在t=nT（n=0，1，2…T為已知量）時刻開啟，在t=5T時刻，再關閉擋板D₃，使粒子無法進入磁場區域．已知擋板的厚度不計，粒子帶正電，不計粒子的重力，不計粒子間的相互作用，整個裝置都放在真空中．
（1）求能夠進入磁場區域的粒子的速度大小；
（2）已知從原點O進入磁場中速度最小的粒子經過坐標為（0，2cm）的P點，應將磁場邊界MN在Oxy平面內如何平移，才能使從原點O進入磁場中速度最大的粒子經過坐標為（3

cm，6cm）的Q點？
（3）磁場邊界MN平移后，進入磁場中速度最大的粒子經過Q點．如果L=6cm，求速度最大的粒子從D₁運動到Q點的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

圖中為一“速度選擇器”裝置示意圖．a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經小孔O進入a、b兩板之間．為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子能夠沿水平直線OO′運動由O′射出，電子重力不計，可能達到上述目的辦法是（　　）

A．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里

B．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里

C．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外

D．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

1930年，勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．關于回旋加速器，下列說法正確的是（　　）

A．粒子從電場中獲得能量

B．交流電的周期隨粒子速度的增大而增大

C．要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大D形盒的半徑

D．不改變交流電的頻率和磁感應強度B，加速質子的回旋加速器也可以用來加速α粒子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，是回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，并分別與高頻的交流電相連，已知加速電壓為U，D形金屬盒的半徑為R，兩盒之間的狹逢距離為d，若O處粒子源產生質量為m、電荷量為+q的質子在加速器中被加速（忽略粒子質量變化，不計重力），則下列判斷正確的是（　　）

A．質子加速度的最大動能為

q2B2R2

B．質子每次加速后經過D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍

C．質子在電場與磁場中運動的總時間為t=

πBR2

2mN

D．不改變磁感應強度B和交變電流的頻率f，該回旋加速度器不能用于加速氘核