某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为______． - 高中物理试题 - 超级试练试题库

某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为______．魔方格

当粒子的半径达最大时，必须将带电粒子引出，此时由Bqv=m

v2

R

可得：
v=

BqR

m

，则最大动能E_k=

1

2

mv²=

B2q2R2

2m

故答案为：

B2q2R2

2m

．

关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有（）

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A．电场和磁场同时用来加速带电粒子

B．电场的方向必需是周期性变化的，且其周期是粒子运动周期的一半

C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的最大动能越大

D．同一带电粒子获得的最大动能与交流电源的电压大小有关，而与磁感应强度无关

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产生带电量为q的某种正离子，离子射出时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上．实验测得：它在P上的位置到入口处S₁的距离为a，离子束流的电流为I．请回答下列问题：
（1）在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为多少？
（2）单位时间穿过入口处S₁离子束流的能量为多少？
（3）试证明这种离子的质量为m=

qB2

8U

a2．

质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，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（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S₁垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点．设P到S₁的距离为x，则（　　）

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A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小

B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大

C．只要x相同，对应的离子质量一定相同

D．只要x相同，对应的离子电荷量一定相同

如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B₁的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B₂的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B₁入射到速度选择器中，若m_甲=m_乙＜m_丙=m_丁，V_甲＜V_乙=V_丙＜V_丁，在不计重力的情况下，则分别打在P₁、P₂、P₃、P₄四点的离子分别是（　　）∴

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A．甲、乙、丙、丁

B．甲、丁、乙、丙

C．丁、乙、丙、甲

D．甲、丁、丙、乙

如图是回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核（q₁、m₁）和氦核（q₂、m₂）．已知q₂=2q₁，m₂=2m₁，下列说法中正确的是（　　）

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