1 . 如图甲所示是回旋加速器的主要部件示意图，如图乙所示是回旋加速器D形盒的俯视图，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间忽略不计，已知垂直盒面的匀强磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为r，高频电源的频率为f，最大电压为U，若A处的粒子源产生一个带电量为q、速率为零的粒子经过电场加速后进入磁场，能一直被回旋加速最后从D形盒出口飞出，下列说法正确的是（       ）

A．被加速的粒子的比荷为

B．粒子从D形盒出口飞出时的速度为

C．粒子在D形盒中加速的次数为

D．当磁感应强度变为原来的0.5倍，同时改变频率f，该粒子从D形盒出口飞出时的动能为

2 . 劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示。置于真空中的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忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（　　）

A．质子被加速后的最大速度与D形盒半径R有关

B．质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比

C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为：1

D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动能不变

3 . 如图1所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U，质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如图2所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为α，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离。求：
（1）粒子加速到P点所需要的时间t；
（2）极板N的最大厚度d_m。

5 . 1930年，劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。加速器在核物理和粒子物理研究中发挥着巨大的作用，回旋加速器是其中的一种。如图是某回旋加速器的结构示意图，D₁和D₂是两个中空的、半径为R的半圆型金属盒，两盒之间窄缝的宽度为d，它们之间有一定的电势差U。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，D₁盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子每次经过窄缝都会被电场加速，之后进入磁场做匀速圆周运动，经过若干次加速后，粒子从金属盒D₁边缘离开，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论效应。
（1）求粒子离开加速器时获得的最大动能E_km；
（2）在分析带电粒子的运动轨迹时，用表示任意两条相邻轨迹间距，甲同学认为不变，乙同学认为逐渐变大，丙同学认为逐渐减小，请通过计算分析哪位同学的判断是合理的；
（3）若该回旋加速器金属盒的半径R=1m，窄缝的宽度d=0.1cm，求粒子从A点开始运动到离开加速器的过程中，其在磁场中运动时间与在电场中运动时间之比。（结果保留两位有效数字）
（4）若图示的回旋加速器用来加速质子，不改变交流电的频率和磁感应强度B，该回旋加速器能否用来加速粒子（粒子由两个中子和两个质子构成（氦-4），质量为氢原子的4倍）？请说明你的结论和判断依据。

6 . 如图所示为回旋加速器的原理图。关于回旋加速器加速粒子，下列说法正确的是（　　）

A．粒子在电场和磁场中加速获得能量

B．粒子被电场加速的次数与加速电压有关

C．粒子在加速过程中突然增大加速电压，粒子最终获得的动能增大

D．粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，与加速电场的电压无关

9 . 如图为一种改进后的回旋加速器示意图，加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间，虚线中间不需加电场，如图所示，带电粒子在P₀处由静止经加速电场加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对该回旋加速器，下列说法正确的是（       ）

A．带电粒子每运动一周被加速两次

B．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

C．AC板间的加速电场方向需要做周期性变化

D．右侧相邻圆弧间距离P1P2与P2P3的比值为

10 . 电磁场与现代高科技密切关联， 并有重要应用，对以下说法正确的是（　　）

A．图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，与粒子的电荷量无关

B．图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为

C．图丙为回旋加速器， 若仅增大形盒狭缝间的加速电压，则粒子射出加速器的时间变小

D．图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势