質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,如圖為質(zhì)譜儀原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng),加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．氫的三種同位素氕、氘、氚的電量之比為1：1：1，質(zhì)量之比為1：2：3，它們最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”． 關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的排列順序和a、b、c三條“質(zhì)譜線” 的排列順序，下列判斷正確的是           。

A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕

B．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕

C．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕

D．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
(1)當(dāng)令醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET／CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”，它醫(yī)療診斷中，常利用能放射正電子的同位素碳11作示蹤原子。碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得，同時(shí)還產(chǎn)牛另一粒子，試寫出核反應(yīng)方程。若碳11的半衰期為,經(jīng)剩余碳11的質(zhì)量占原來(lái)的百分之幾？（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）
(2)回旋加速器的原理如圖．和是兩個(gè)1中空半經(jīng)為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為的交流電源上，位于圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略，重力不計(jì))．它們?cè)趦珊兄�間被電場(chǎng)加速，、置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率為P．求輸出時(shí)質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、的關(guān)系式(忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，其最大速度遠(yuǎn)小于光速)。
（3）推理說(shuō)明：質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差是增大、減小還是不變？

如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來(lái)加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)區(qū)時(shí)，都恰好被電壓為U的電場(chǎng)加速，且電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出 。下列說(shuō)法正確的是（     ） 

A．若加速電壓U越高,質(zhì)子的能量E將越大。

B．若D形盒半徑R越大，質(zhì)子的能量E將越大。

C．若加速電壓U越高,質(zhì)子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將越長(zhǎng)。

D．若加速電壓U越高,質(zhì)子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將越短。

右圖甲是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能E_K隨時(shí)間t變化規(guī)律如下圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是

A．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn-1

B．在EK-t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1

C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大

D．不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同

如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖．帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點(diǎn)的初速度為零)后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板S上的x₁、x₂處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過(guò)的路徑，則(　　)

A．a(chǎn)的質(zhì)量一定小于b的質(zhì)量

B．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量

C．在磁場(chǎng)中a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

D．a(chǎn)的比荷大于b的比荷

如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（）和氦核（）。下列說(shuō)法中正確的是(   )

A．它們的最大速度相同

B．它們的最大動(dòng)能相同

C．它們?cè)贒形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同

D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能

環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，其核心部件是一個(gè)高真空的圓環(huán)狀空腔。若帶電粒子初速度為零，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對(duì)撞機(jī)的環(huán)狀空腔內(nèi)，腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。帶電粒子將被局限在圓環(huán)狀腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)。要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大

B．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷q/m越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小

C．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變

D．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小

兩個(gè)相同的回旋加速器，分別接在加速電壓U₁和U₂的高頻電源上，且 U₁>U₂，有兩個(gè)相同的帶電粒子分別在這兩個(gè)加速器中運(yùn)動(dòng),設(shè)兩個(gè)粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t₁和t₂，獲得的最大動(dòng)能分別為E_k1和E_k2，則（   ）

A．t1<t2 ,Ek1 >Ek2

B．t1=t2 , Ek1<Ek2

C．t1> t2 ,Ek1=Ek2

D．t1<t2 ,Ek1=Ek2

如圖所示，回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置．其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連。則帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與下列因素有關(guān)的是

A．加速的次數(shù)	B．加速電壓的大小
C．金屬盒的半徑	D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度

如圖所示，回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置．其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連。則下列說(shuō)法正確的是( D  )

A．離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑增大

B．離子從磁場(chǎng)中獲得能量

C．帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與加速電壓的大小有關(guān)

D．帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與金屬盒的半徑有關(guān)