如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖．半徑為R的兩個中空D形盒，處于垂直于盒面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．兩D形盒左端狹縫處放置一場強(qiáng)恒定的加速電場．帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，接著又從P0處進(jìn)入A、C板間，如此反復(fù)，最后從D形盒右側(cè)的邊緣飛出．對于這種改進(jìn)后的回旋加速器，帶電粒子每運(yùn)動一周被加速______次．若被加速的帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子的最大速度vm=______．
由題意可知，帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速，即帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次．電場的方向沒有改變，則在AC間加速．
當(dāng)粒子從D形盒中出來半徑為R時，速度最大，
根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：R=
mv
qB
得，vm=
qBR
m
，
故答案為：1，
qBR
m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造如圖所示。設(shè)離子源S產(chǎn)生離子，離子產(chǎn)生出來時速度很小，可以看作速度為零。產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后（圖中未畫出），進(jìn)入一平行板電容器C中，電場E和磁場B1相互垂直，具有某一速度的離子將沿圖中虛直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而具有其他速度的離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)。最后離子再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，沿著半圓周運(yùn)動，到達(dá)記錄它的照相底片上的P點，根據(jù)以上材料回答下列問題：

（1）證明能穿過平行板電容器C的離子具有的速度為v=E/B1
（2）若測到P點到入口S1的距離為x，證明離子的質(zhì)量m=qB22x2/8U

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點沿y軸正方向射入一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場中，通過了b點正下方的c點，如圖所示，粒子的重力不計，試求：
（1）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積；
（2）c點到b點的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，帶電粒子從邊界MN上的A點以速度v0垂直磁場方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點射出．若在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2，讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B′點射出（圖中未標(biāo)出），不計粒子的重力．下列關(guān)于粒子的說法中，正確的是（　�。�
A．B′點在B點的右側(cè)
B．從B′點射出的速度大于從B點射出的速度
C．從B′點射出的速度方向平行于從B點射出的速度方向
D．D從A到B′的時間小于從A到B的時間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源兩極相連．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的動能
Ek
隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法正確的是（　�。�
A．在
Ek
-t圖中應(yīng)有（
t2
-
t1
）＞（
t3
-
t2
）＞…＞（
tn
-
tn-1
）
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于
tn
-
tn-1
．
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．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、“D”形盒半徑R、粒子的電荷量q及其質(zhì)量m不變的情況下，粒子的加速次數(shù)越多，粒子的最大動能一定越大

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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(guān)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(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)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：單選題

關(guān)于回旋加速器的有關(guān)說法，正確的是（　　）
A．回旋加速器是利用磁場對運(yùn)動電荷的作用使帶電粒子的速度增大的
B．回旋加速器是利用電場加速的
C．回旋加速器是通過多次磁場加速使帶電粒子獲得高能量的
D．帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速，故在D形盒中做圓周運(yùn)動一周所用時間越來越小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

(1)求該離子的荷質(zhì)比．
(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1>m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不同，不計粒子所受重力。下列說法中正確的是
A．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等
B．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等
C．打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等
D．打到膠片上位置距離O點越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大

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