1、选择题  如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D型金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（H）和氦核（He）。下列说法中正确的是

参考答案：AC

本题解析：回旋加速器加速带电粒子，由qvB=mv2/R可得带电粒子的最大速度v=qRB/m，由于氘核（H）和氦核（He）的比荷相等，其最大速度相等，选项A正确；最大动能Ek=mv2/2=不同，选项B错误；它们在D形盒内运动的周期T=2πm/qB，二者比荷相等，运动的周期相同，选项C正确；增大高频电源的频率，不能增大粒子的最大动能，选项D错误

本题难度：简单

2、选择题  如图所示的平行板器件中．电场强度E和磁感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子从P孔射入后发生偏转的情况不同．利用这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．若正离子（不计重力）以水平速度v=E/B射入速度选择器，则（ ? ）
A．正离子从P孔射入后，能沿着图示虚线路径通过速度选择器
B．正离子从Q孔射入后，能沿着图示虚线路径通过速度选择器
C．仅改变离子的电性，负离子从P孔射入后，不能沿图示虚线路径通过速度选择器
D．仅改变离子的电量，正离子从P孔射入后，不能沿图示虚线路径通过速度选择器

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞 （图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（?）

A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

参考答案：D

本题解析：
本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动。质子在环形加速器中运动时，质子每次经过位置A时都会被加速，速度增大，环形空腔的半径保持不变，由知，B逐渐增大，故A、B错误；质子在对撞轨道中运动时，环形空腔的半径保持不变，络仑兹力不做功，速率不变，由磁场始终保持不变，故C错误，D正确。

本题难度：一般

4、选择题  质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各 种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底 片P上，设离子射出磁场在P上的位置到入口处S1的距离为x，下列判断正确的是（ ? ）

参考答案：D

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图为回旋加速器的示意图．D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上．在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中．两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速．如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出．已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d．设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：
（1）带电粒子能被加速的最大动能Ek；
（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径；
（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率

参考答案：（1）粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能．
设此时的速度为v，有：qvB=mv2R 可得v=qBRm
粒子的最大动能Ek=12mv2=q2B2R22m
（2）粒子被加速一次所获得的能量为qU，粒子被第n次加速后的动能为
EKn=12mvn2=q2B2R2n2m=nqU，
因此第n个半圆的半径Rn=1Bq

本题解析：

本题难度：一般