参考答案：CD

本题解析：

本题难度：简单

2、填空题  (6分)如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从处进入、板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速?次。若被加速的带电粒子的电荷量为，质量为，则粒子的最大速度的表达式为?。

参考答案：1、

本题解析：带电粒子在电场外运动时，电场方向不用改变，带电粒子每运动一周被加速?一次；当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径，
点评：解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等．

本题难度：简单

3、简答题  在D型盒回旋加速度器中，高频交变电压（假设为右图所示的方形波）加在a板和b板间，带电粒子在a、b间的电场中加速，电压大小为U=800V，在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度大小B=0.628T，a板与b板间的距离d=0.1mm，被加速的粒子为质子，质子的质量约为m=1.6×10-27kg，电荷量为q=1.6×10-19C．t=0时刻，静止的质子从靠近a板的P点开始第1次加速，t=T/2时刻恰好第2次开始加速，t=T时刻恰好第3次开始加速，…，每隔半个周期加速一次．（每一次加速的时间与周期相比可以忽略，不考虑相对论中因速度大而引起质量变化的因素）

（1）求交变电压的周期T．
（2）求第900次加速结束时，质子的速度多大？
（3）虽然每一次的加速时间可以忽略，但随着加速次数的增多，在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了．求第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间t（用相关物理量的字母符号如U、d…表示，不需代入数值）

参考答案：
（1）交变电压的周期T恰等于质子在磁场中圆周运动的周期，即
T=2πmqB①
代入得T=2×3.14×1.6×10-271.6×10-19×0.628s=1.0×10-7s?②
（2）对900次加速的整个过程应用动能定理
NqU=12mV2③
得V=

本题解析：

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  图是回旋加速器的原理图，设在D型盒上半面中心出口处A有一正离子源（离子出发时初速不计），正离子的带电量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感强度为B，求：
（1）离子在下半盒中第1条和第k条轨道半径之比为为多少？
（2）设D型盒的半径为R，离子能获得的最大动能为多少？

参考答案：（1）根据动能定理可知，设离子在下半盒中第1条的速度v1；则有：qU=12mv21；
当在第k条轨道速度，则有：（2k-1）qU=12mv2k；
又由洛伦兹力提供向心力，结合牛顿第二定律，则有：R1=mv1Bq，
而第k条轨道半径，Rk=mvkBq；
因此第1条和第k条轨道半径之比为R1：Rk=

本题解析：

本题难度：一般