专题24 带电粒子在复合场中的实际应用
1．（多选）如图，虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转．则下列分析中可能正确的是
A．E竖直向上，B垂直纸面向外，电子做匀速直线通过区域
B．E竖直向上，B垂直纸面向里，电子做匀速直线通过区域
C．E和B都是沿水平方向，电子做匀减速直线运动通过区域
D．E和B都是沿水平方向，电子做匀加速直线运动通过区域
【答案】ACD
2．（多选）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，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是
A．减小狭缝间的距离
B．增大磁场的磁感应强度
C．增大D形金属盒的半径
D．增大匀强电场间的加速电压
【答案】BC
【解析】由qvB＝m，解得v＝.则动能Ek＝mv2＝，知最大动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的最大动能，故B、C正确，A、D错误。
6．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
【答案】 D
【解析】带电粒子在加速电场中运动时，有qU＝mv2，在磁场中偏转时，其半径r＝，由以上两式整理得：r＝。由于质子与一价正离子的电荷量相同，B1∶B2＝1∶12，当半径相等时，解得：＝144，选项D正确。
7．（多选）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相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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面的匀强磁场中，要增大带电粒子射出时的动能，下列说法中正确的是
A．增加交流电的电压
B．增大磁感应强度
C．改变磁场方向
D．增大加速器半径
【答案】BD
