格物学 电磁学安培力与洛伦兹力

回旋加速器-安培力与洛伦兹力知识点专题进阶选择题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率46.0%

2025-08-04
回旋加速器-安培力与洛伦兹力知识点专题进阶选择题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率46.0%
1、['向心力', '回旋加速器']

正确率60.0%svg异常

C

A.回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下,可以直接对$$\alpha\textsubscript{\textit{2}}^{4} H e )$$粒子进行加速

B.只增大交变电压$${{U}}$$,则质子在加速器中获得的最大能量将变大

C.回旋加速器所加交变电压的频率为$$\frac{\sqrt{2 m E}} {2 \pi m R}$$

D.加速器可以对质子进行无限加速

2、['感应电流产生的条件', '对楞次定律的理解及应用', '回旋加速器', '反冲与爆炸']

正确率40.0%下列说法正确的是

A

A.火箭的飞行应用了反冲的原理

B.闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流

C.仅改变回旋加速器的加速电压,不影响粒子在加速器中运动的总时间

D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反

3、['回旋加速器']

正确率40.0%svg异常

A.交流电源的周期等于$$\frac{\pi m} {q B}$$

B.若只增大交流电源的电压$${{U}}$$,则质子的最大动能将增大

C.质子在电场中加速的次数为$$\frac{q B^{2} \, R^{2}} {2 m U}$$

D.质子第$${{2}}$$次和第$${{3}}$$次经过两$${{D}}$$型盒间狭缝后的运动轨迹半径之比为$${{2}{:}{3}}$$

4、['回旋加速器']

正确率40.0%svg异常

D

A.带电粒子由加速器的边缘进入加速器

B.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

C.质子离开回旋加速器时的最大动能与$${{D}}$$形盒半径成正比

D.该加速器加速质量为$${{4}{m}}$$、电荷量为$${{2}{q}}$$的$${{α}}$$粒子时,交流电频率应变为$$\frac{f} {2}$$

5、['回旋加速器']

正确率40.0%svg异常

D

A.粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长

B.粒子从磁场中获得能量

C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关

D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

6、['回旋加速器']

正确率40.0%svg异常

C

A.离子从磁场中获得能量

B.带电粒子的运动周期是变化的

C.离子由加速器的中心附近进入加速器

D.可以通过增加交流电源的电压来增大粒子射出时的动能

7、['回旋加速器']

正确率40.0%用一台回旋加速器分别加速一个质子和一个$${{α}}$$粒子,则所需交变电压的频率之比和获得最大动能所需的时间之比分别为$${{(}{)}}$$

A

A.$$2. ~ 1, ~ 1. ~ 1$$

B.$$2. ~ 1, ~ 2. ~ 1$$

C.$$1 \colon1 \colon1 \colon1 \quad1$$

D.$$1 \colon~ 2 \allowbreak, ~ 1 \colon~ 2$$

8、['质谱仪', '回旋加速器', '速度选择器', '磁流体发电机']

正确率40.0%svg异常

B

A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,增加电压$${{U}}$$即可

B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出$${{A}}$$极板是发电机的负极,$${{B}}$$极板是发电机的正极

C.图丙是速度选择器,带电粒子$${{(}}$$不计重力且只受电场和磁场的作用$${{)}}$$能够从右向左沿直线匀速通过速度选择器

D.图丁是质谱仪的工作原理示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝$${{S}_{3}}$$,粒子的比荷越小

9、['电磁感应现象的应用', '涡流、电磁阻尼和电磁驱动', '回旋加速器']

正确率40.0%svg异常

C

A.图甲中,当手摇动柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会反向转动,且跟磁体转动的一样快

B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈中产生大量热量,从而冶炼金属

C.丙是回旋加速器的示意图,当增大交流电压时,粒子获得的最大动能不变,所需时间变短

D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁驱动原理

10、['磁电式电表的结构和工作原理', '回旋加速器', '速度选择器', '磁流体发电机']

正确率80.0%svg异常

C

A.如图甲所示,是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加$${{D}}$$形盒的半径

B.如图乙所示,磁流体发电机的结构示意图。可以判断出$${{A}}$$极板是发电机的负极,$${{B}}$$极板是发电机的正极

C.如图丙所示,速度选择器可以判断粒子电性,若带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是$$E q=q v B$$,即$$v=\frac{E} {B}$$

D.如图丁所示,是磁电式电流表内部结构示意图,线圈转过的角度与流过其电流的大小成正比

1. 解析:

A. 错误。回旋加速器中粒子回旋频率 $$f = \frac{qB}{2\pi m}$$,$$\alpha$$粒子电荷量为$$2q$$,质量数为$$4m$$,频率变化,需调整交变电压频率。

B. 错误。最大动能 $$E_k = \frac{(qBR)^2}{2m}$$ 仅与磁场$$B$$和D盒半径$$R$$有关,与电压无关。

C. 错误。频率应为 $$f = \frac{qB}{2\pi m}$$,题目表达式错误。

D. 错误。相对论效应导致质量增大时频率失配,无法无限加速。

2. 解析:

A. 正确。火箭通过喷射气体反冲获得推力。

B. 错误。需闭合回路中磁通量变化才会产生感应电流。

C. 错误。增大电压会减少加速次数,缩短总时间。

D. 错误。楞次定律中感应电流磁场阻碍原磁通量变化,方向可能相同或相反。

3. 解析:

A. 错误。周期应为 $$T = \frac{2\pi m}{qB}$$。

B. 错误。最大动能与电压无关(同1B)。

C. 正确。加速次数 $$n = \frac{E_k}{qU} = \frac{qB^2R^2}{2mU}$$。

D. 错误。半径比应为 $$\sqrt{2}:\sqrt{3}$$(因半径正比于$$\sqrt{n}$$)。

4. 解析:

A. 错误。粒子从中心附近注入。

B. 错误。周期 $$T = \frac{2\pi m}{qB}$$ 与半径无关。

C. 错误。最大动能 $$E_k \propto R^2$$,非正比关系。

D. 正确。$$\alpha$$粒子荷质比为$$\frac{q}{2m}$$,频率需调整为$$\frac{f}{2}$$。

5. 解析:

A. 错误。周期 $$T = \frac{2\pi m}{qB}$$ 与半径无关。

B. 错误。能量来自电场加速,磁场仅改变方向。

C. 错误。最大动能与电压无关(同1B)。

D. 正确。$$E_k \propto R^2$$。

6. 解析:

A. 错误。能量来自电场(同5B)。

B. 错误。周期恒定(同5A)。

C. 正确。粒子需从中心附近注入。

D. 错误。最大动能与电压无关(同1B)。

7. 解析:

选B。频率比 $$\frac{f_p}{f_\alpha} = \frac{q_p/m_p}{q_\alpha/m_\alpha} = 2:1$$;时间比 $$\frac{t_p}{t_\alpha} = \frac{E_{k_p}/U_p}{E_{k_\alpha}/U_\alpha} = 2:1$$(因$$\alpha$$粒子电荷量大,单次能量增益高)。

8. 解析:

A. 错误。需增大D盒半径或磁场(同1B)。

B. 正确。由左手定则判断正负电荷偏转方向。

C. 正确。速度满足 $$v = E/B$$ 时可双向通过。

D. 错误。位置越近说明半径小,比荷 $$\frac{q}{m}$$ 越大。

9. 解析:

A. 错误。铝框会同向转动但慢于磁铁(异步现象)。

B. 错误。热量产生于金属内涡流,非线圈。

C. 正确。最大动能不变,但高电压减少加速次数。

D. 错误。此为电磁阻尼原理,非驱动。

10. 解析:

A. 正确。$$E_k \propto R^2$$(同1B)。

B. 正确。同8B解析。

C. 错误。速度选择器不判断电性,仅筛选速度。

D. 正确。磁电式电流表转角 $$\theta \propto I$$。

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