1、简答题  

磁谱仪是测量能谱的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示，放射源Ｓ发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为Ｂ的匀强磁场，被限束光栏Ｑ限制在２的小角度内，粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片Ｐ上。（重力影响不计）
（１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且ΔＥ<<Ｅ）范围内的粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场。试求这些粒子打在胶片上的范围Δx1 .
(2)实际上，限束光栏有一定的宽度，粒子将在２角内进入磁场。试求能量均为Ｅ的粒子打到感光胶片上的范围Δx2

参考答案：见解析

本题解析：

设粒子以速度进入磁场，打在胶片上的位置距的距离为
圆周运动?
?粒子的动能

由以上三式可得?
所以
化简可得?
（2）动能为E的?粒子沿角入射，轨道半径相同，设为R，粒子做圆周运动

粒子的动能
由几何关系得

本题难度：一般

2、填空题  如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图．半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B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P0处以速度v0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P0处进入A、C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q，质量为m，则粒子的最大速度vm=______．

参考答案：由题意可知，带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次．电场的方向没有改变，则在AC间加速．
当粒子从D形盒中出来半径为R时，速度最大，
根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：R=mvqB得，vm=qBRm，
故答案为：1，qBRm

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用回旋加速器加速某带电粒子，以下说法正确的是（　　）
A．高频电源的电压越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
B．高频交变电源的电压越大，带电粒子在回旋加速器中的运动时间越长
C．匀强磁场的磁感应强度越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
D．匀强磁场的磁感应强度越大，交变电源电压的变化周期越大