1 . 某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨和固定在同一水平面内且相互平行，在空间存在垂直导轨平面向上的磁场，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中连线，完成实验电路，要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动_______。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，应_______（填正确选项前的字母）。
A.适当减小两导轨间的距离       B.换一根更长的金属棒       C.适当增大金属棒中的电流
（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了_______（填正确选项前的字母）。
A.回旋加速器       B.电磁炮       C.质谱仪

2 . 如图甲，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，此刻位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个质子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1之后质子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　）
   

A．质子在各圆筒中做匀加速直线运动

B．质子进入第n个圆筒瞬间速度为

C．各金属简的长度之比为

D．质子在各圆筒中的运动时间之比为

3 . 带电粒子（不计重力）在电场或磁场中运动的应用实例如图所示，下列判断正确的有（　　）

A．甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能不断增大

B．乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从上往下通过

C．丙图中，速度为的带电粒子从P水平射入，能做匀速直线运动从Q射出

D．丁图中，带电粒子的比荷越大，在磁场中运动的半径越小，打在屏S上距P点的距离越小

4 . 如图所示回旋加速器，设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，若忽略质子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是（　　）

A．质子在匀强磁场每运动一周被加速两次

B．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

C．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

5 . 静止的质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（如图甲所示）。当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（如图乙所示）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的，且直线加速器的加速电压为U，质子的质量为m，电量大小为q。下列说法中正确的是（　　）

A．质子经直线加速器加速后，进入环形加速器的动能可能大于qU

B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场要减小

C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场要减小

D．质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子的动量守恒

6 . 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，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为B_m和加速电场频率的最大值f_m。则下列说法正确的是（ ）

A．粒子获得的最大动能与加速电压无关

B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为

C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为

D．若 ，则粒子获得的最大动能为

7 . 回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为＋q，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为U₀.周期T＝ .一束该种粒子在t＝0～时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零．现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用．求：

(1)出射粒子的动能E_m；
(2)粒子从飘入狭缝至动能达到E_m所需的总时间t₀；
(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件．