1、选择题 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是

[? ]
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带正电
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷q/m越小
2、简答题 1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点,解决了粒子的加速问题.现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中.

某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示,图为俯视图乙.回旋加速器的核心部分为D形盒,D形盒装在真空容器中,整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中,磁场可以认为是匀强在场,且与D形盒盒面垂直.两盒间狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.D形盒半径为R,磁场的磁感应强度为B.设质子从粒子源A处时入加速电场的初速度不计.质子质量为m、电荷量为+q.加速器接一定涉率高频交流电源,其电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.
(1)求质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径r1;
(2)求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t;
(3)如果使用这台回旋加速器加速α粒子,需要进行怎样的改动?请写出必要的分析及推理.
3、选择题 如图所示的是质谱仪工作原理图,带电粒子a、b经相同电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的x1、x2处,图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则(? )

A.a的电荷量一定比b的电荷量少
B.a的质量一定比b的质量小
C.若a与b有相同的电荷量,则a的质量比b的质量小
D.若a与b有相同的质量,则a的电荷量比b的电荷量少
4、选择题 如图是回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,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(q1、m1)和氦核(q2、m2)。已知q2=2q1,m2 =2m1,下列说法中正确的是(?)

A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
5、选择题 1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个D形盒D1、D2构成,它们之间留有窄缝,在窄缝间有电势差,形成电场,离子在此窄缝中被加速,进入磁场后做匀速圆周运动,回到窄缝时电场方向变换离子又被加速,依次循环....。下列说法正确的是

A.离子在加速器D形盒D1中运动的周期比在D2中的大
B.在两个D形盒D1、D2之间加有周期性变化的电场
C.离子从电场中获得能量
D.离子从磁场中获得能量