2 . 某同步加速器的简化模型如图所示。、为两块中心开有小孔的平行金属板。时刻，质量为、电荷量为的带正电粒子A（不计重力）从板小孔飘入两板间，初速度可视为零。当粒子进入两板间时，两板间的电势差变为，粒子得到第一次加速；当粒子离开板时，两板上的电势差立即变为零。两板外部环形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，粒子在磁场作用下做半径为的圆周运动，远大于板间距离。粒子经电场多次加速，动能不断增大，为使保持不变，磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。下列说法正确的是（       ）

A．环形区域内磁场方向垂直纸面向里

B．粒子绕行周回到板时的速度大小为

C．粒子绕行第周时的磁感应强度为

D．粒子在绕行的第周内电场力对做功的平均功率为

3 . 如图所示，回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子（初速度不计）电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R，则（　　）
   

A．粒子在盒内一直做加速圆周运动

B．所加交流电源的周期为

C．粒子加速后获得的最大动能小于

D．若将交流电源电压U减小，粒子在D形盒内运动的时间变长

4 . 物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图，在D形盒上半面中心S处有一正粒子源，它发出的正粒子，经狭缝电压加速后，进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D形盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度大小为B，D形盒的半径为R。每次加速的时间极短，可忽略不计。正粒子从离子源出发时的初速度为零，不计粒子所受重力。则（　　）

A．高频交变电压变化的周期为

B．粒子在回旋加速器中的总的时间为

C．在下半个D形盒中粒子第一次与第n次运动的轨道半径之比为

D．粒子可获得的最大动能为

5 . 如图所示，为回旋加速器原理图，D形金属盒半径为R，A处粒子源产生质量为m、电荷量为的粒子，在加速电场中被加速，在匀强磁场中偏转，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率均可调，磁场的磁感应强度最大值为和加速电场频率的最大值为，则下列说法正确的是（　　）

A．粒子获得的最大动能与加速电压有关

B．粒子第n次和第次进入磁场的半径之比为

C．若，则粒子获得的最大动能为

D．若，则粒子获得的最大动能为

6 . 某种回旋加速器的设计方案如图a所示，图中粗黑线段为两个正对的极板，其间存在方向竖直向上的匀强电场，两极板间电势差为。两个极板的板面中部各有一狭缝（沿方向的狭长区域），带电粒子可通过狭缝穿越极板（见图b）；两条细虚线间（除开两极板之间的区域）既无电场也无磁场；其它部分存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向外。在离子源中产生的质量为、带电量为的离子，由静止开始被电场加速，经狭缝中的点进入磁场区域，点到极板右端的距离为，到出射孔的距离为。离子从离子源上方的点射入磁场区域，最终只能从出射孔射出。离子打到器壁或离子源外壁即被吸收，忽略相对论效应，不计离子重力。求
（1）离子经一次加速后进入磁场区域，便从出射孔射出时，所加磁场的磁感应强度的大小；
（2）若磁感应强度，判断离子能否从出射孔射出，若不能射出说明理由，若能射出试求出：
①离子出射时的动能；
②离子从离子源出发到达出射孔的总时间。（忽略离子在两板及两虚线间的运动时间）

7 . 回旋加速器的内部构造如图甲所示，置于真空中的D形盒半径为R，两盒间狭缝MN的间距为d，与盒面垂直的匀强磁场磁感应强度为B。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=。t=0s时一质量为m，电荷量为+q的粒子从P处飘入狭缝，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。则（　　）

A．粒子每次经过狭缝的最长时间为d

B．粒子第一次回到M板所需要的时间为

C．粒子第二次经过上半个D型盒时粒子的加速度为B

D．若粒子最终从D型盒出射的最大动能为Em，则粒子在电场中运动总时间为

8 . 如图所示为回旋加速器示意图，其中置于真空中的D形盒的半径为R，在D形盒圆心A处放有粒子源，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计。电压值的大小为的交变电压加在狭缝间。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与粒子在狭缝运动时间。下列说法正确的是（　　）

A．交变电压的周期

B．出射粒子的最大速度

C．减小，粒子被加速的最大动能不变

D．增大，粒子从飘入狭缝至动能达到最大所需的总时间t不变