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题型：单选题题类：难易度：普通

河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙联考2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题

回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图。下列说法正确的是（）

A、粒子由A₀运动到A₁比粒子由A₂运动到A₃所用时间少 B、在D形盒半径和磁感应强度一定情况下，同一粒子获得的动能与交流电源电压有关 C、粒子的能量由电场提供 D、高频电源的周期与被加速带电粒子做匀速圆周运动的周期无关

举一反三

如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）

关于甲乙丙丁四个图示，下列说明正确的是（　　）

教材中的四幅插图，下列关于这几幅图说法正确的是（　　）

一种质谱仪的结构可简化为如图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的质子，质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝MN进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为2R、外半径为4R的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U，质子的比荷（电荷量与质量之比）为k，且质子恰好能击中照相底片的正中间位置，则

（1）试求匀强磁场的磁感应强度大小B；

（2）若粒子源只产生其它某种带正电的粒子且照相底片能接收到该粒子，试求这种粒子比荷需满足的条件。

在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：

（1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v；

（2）能通过N打到硅片上的离子的比荷 $\text{[math]}$ ，并判断该离子的带电性质。

（3）加速电场的电压U。

回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与盒面垂直。粒子源S产生的粒子质量为m，电荷量为 $\text{[math]}$ ，加速电压为U，下列说法正确的是（　　）

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