D.离子从电场中获得能量
解析:选AD 回旋加速器的原理是带电粒子在电场中加速,在磁场中偏转,每转半周加速一次,因此其轨道半径越来越大。粒子是从加速器的中心附近进入加速器的,最后是从加速器的最外边缘引出高速的粒子。
4.如图2所示的圆形区域内,匀强磁场方向垂直于纸面向里。有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中( )
图2
A.运动时间越长,其轨道对应的圆心角越大
B.运动时间越长,其轨道越长
C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小
D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏向角越大
解析:选A 质子的速度越小,运动半径越小,在磁场中运动的时间越长,轨迹对应的圆心角越大,但运动轨迹不一定长;同理,速度越大,半径越大,在磁场中运动时间越短,速度的偏向角越小。故选项A正确。
5.如图3所示,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件( )
图3
A.不能确定粒子通过y轴时的位置
B.不能确定粒子速度的大小
C.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.以上三个判断都不对
解析:选D 垂直于x轴进入磁场,垂直于y轴离开磁场,由此可确定离子运动的轨迹是四分之一个圆周,故选项A、B、C都能确定,只能选D。
6.如图4所示,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到