2025年人教版高中物理选修二《质谱仪与回旋加速器》练习题(含解析)(1).pdf

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

第一章安培力与洛伦兹力

第4节质谱仪与回旋加速器

一、多选题

1·2025年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于2025年获得诺贝尔物理

学奖，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正

确的是（）

A．带电粒子由加速器的边缘进入加速器

B．带电粒子每次进入D形盒时做匀速圆周运动

C．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大

D．经过半个圆周后带电粒子再次到达两盒间的缝隙时，两盒间的电压恰好改变正负

BD

【答案】

【详解】

A．粒子运动的半径越来越大，所以离子由加速器的靠近中心处进入加速器，故A错误；

B．带电粒子每次进入D形盒时均在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故B正确；

C．根据

2m

T

qB

可知，被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期不变，故C错误；

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

D．为了使得粒子不断得到加速，经过半个圆周后带电粒子再次到达两盒间的缝隙时，两盒间的电

压恰好改变正负，故D正确。

故选BD。

2．下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（）

A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关

B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同

C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带负电荷

DabcQ

．丁图长宽高分别为为、、的电磁流量计加上如图所示磁场，若流量恒定，则前后两个金

ab

属侧面的电压与、无关

BCD

【答案】

【详解】

A．回旋加速器中，由牛顿第二定律可得

mv2

qvB

R

带电粒子射出时的动能为

1

Emv2

k2

联立解得

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

222

qBR

E

k2m

A

回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，错误；

B．带电粒子在加速电场中，由动能定理可得