(新课改省份专用)2020版高考物理一轮复习课时跟踪检测(三十)带电粒子在组合场中的运动(含解析)

1 课时跟踪检测（三十） 带电粒子在组合场中的运动

A 卷——基础保分专练

1．(2016·全国卷Ⅰ)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离

子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始

被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离

子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后

仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子

和质子的质量比约为( )

A ．11

B ．12

C ．121

D ．144

解析：选D 带电粒子在加速电场中运动时，有qU ＝12

mv 2，在磁场中偏转时，其半径r ＝mv qB ，由以上两式整理得：r ＝1B 2mU q 。由于质子与一价正离子的电荷量相同，B 1∶B 2＝1∶12，当半径相等时，解得：m 2

m 1＝144，选项D 正确。

2.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

源两极相连接的两个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 ．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

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 ．高频电源只能使用矩形交变电流，不能使用正弦式交变电流

D ．不改变B 和f ，该回旋加速器也能用于加速α粒子

解析：选A 由T ＝2πR v ，T ＝1f

，可得质子被加速后的最大速度为2πfR ，其不可能超过2πfR ，质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关，选项A 正确，B 错误；高频电源可以使用正弦式交变电源，选项C 错误；要加速α粒子，高频交流电周期必须变为

α粒子在其中做圆周运动的周期，即T ＝2πm αq αB

，故选项D 错误。 3.(2019·广东韶关质检)如图所示，一个静止的质量为m 、带电荷

量为q 的粒子(不计重力)，经电压U 加速后垂直进入磁感应强度为B 的

匀强磁场，粒子在磁场中转半个圆周后打在P 点，设OP ＝x ，能够正确

反应x 与U 之间的函数关系的是( )

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