1 . 如图所示，粒子回旋加速器由两个D形金属盒组成，两个D形盒正中间开有一条窄缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压，使正粒子每经过窄缝都被加速。中心S处的粒子源产生初速度为零的正粒子，经狭缝电压加速后，进入D形盒中。已知正粒子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R。每次加速的时间很短，可以忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A．两盒间狭缝中交变电场的频率跟带电粒子的比荷成正比

B．每加速一次，粒子运动的轨道半径变大，盒中相邻轨道的半径之差不变

C．质子在加速器中的运行时间与交变电压U大小无关

D．粒子能获得的最大动能为

2 . 如图所示为一回旋加速器的示意图，已知D形盒的半径为R，两盒间距为d，中心上半面出口处O放有质量为m、带电量为e的质子源，经加速器加速后，每个质子最大可获得E的能量，每次加速时的加速电压为U，则（　　）

A．该加速器中偏转磁场的磁感应强度

B．加在D形盒间的高频电源的频率

C．离子在第n次通过窄缝前后半径之比为

D．整个加速过程中质子在磁场中运动的总时间

3 . 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大动能后射出，下列说法正确的是（　　）

A．增大交变电压U，质子的最大动能变大

B．增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将不变

C．下半盒内轨道半径之比（由内到外）为

D．质子第2次进入上半盒的轨迹圆心在第1次进入上半盒的轨迹圆心的右侧

4 . 回旋加速器工作原理如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场与D形盒垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，两盒接在电压为、频率为的交流电源上。氦原子核从处进入加速器中被加速，从粒子出口处射出时的动能为，在除交流电频率外其他条件不变的情况下，让锂原子核从处进入加速器中被加速，锂原子核被加速后从粒子出口处射出，下列说法正确的是（　　）

A．锂原子核被加速后从粒子出口处射出时的动能为

B．锂原子核被加速后从粒子出口处射出时的动能为

C．锂原子核在磁场中运动的时间更长

D．氦原子核在磁场中运动的时间更长

5 . 图甲是回旋加速器的工作原理图。和是两个中空的半圆金属盒，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度B大小恒定），并分别与高频交流电源相连。A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是（　　）
   

A．高频交流电的变化周期应该等于

B．在图中应有

C．D形盒的半径越大，粒子飞出时获得的最大动能越大

D．粒子加速次数越多，粒子飞出时最大动能一定越大

6 . 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，两虚线中间区域无电场和磁场，带正电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．D形盒中的磁场方向垂直于纸面向外

B．加速电场方向需要做周期性的变化

C．粒子每运动一周半径的增加量都相等

D．增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变

7 . 回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的 D形金属盒半径为 R，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，加在狭缝间的交变电压的电压值大小为，周期 。一质量为 m、电荷量为+q 的粒子从 A 处飘入狭缝，其初速度视为零，不考虑粒子在狭缝中的运动时间。求：

（1）粒子离开加速器时的动能E_k；

（2）粒子从飘入狭缝至动能达到E_k所需的时间t。

8 . 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法正确的是（       ）
   

A．仅增大狭缝间的加速电压，则同一粒子射出加速器时的动能增大

B．增大磁场的磁感应强度且使电场变化周期与粒子做圆周运动周期相同，则同一粒子射出加速器时的动能增大

C．仅增大D形金属盒的半径，则同一粒子射出加速器时的速度不变

D．加速电场频率不变时，比荷不同的粒子也可用同一加速器进行加速

9 . 2014年，我国成功研发出世界上第一台质子回旋加速器，它在国防核科学研究，放射性核素物理研究，肿瘤治疗等领域具有广泛的应用前景。某小型回旋加速器其结构示意图如图所示，和是两个中空的、半径为的半圆型金属盒，两盒之间窄缝的宽度为d，它们之间有一定的电势差。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。盒的中央处的粒子源可以产生质量为、电荷量为的粒子，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：
（2）分析带电粒子的运动轨迹时，求第次加速后匀速圆周运动轨道半径；
（3）已知回旋加速器两盒之间窄缝的宽度，加速电压，磁感应强度，可加速氘核（带电量为，质量），达到最大动能。氘核在电场中加速的时间不能忽略，氘核在最后一次加速后刚好继续完成半个匀速圆周运动，求氘核运动的总时间。（结果保留两位有效数字）

10 . 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。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。则下列说法正确的是（　　）

A．带电粒子在磁场中运动的周期和交变电流的周期相等

B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D．不改变磁场的磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速a粒子