一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子加速到v，使它获得动能为Ek，则：(1)能把α粒子加速到速度为多少？ (2)能使α粒子获得的动能为多少？ (3)加速α粒 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：同步题难度：来源：

一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子

加速到v，使它获得动能为E_k，则：
(1)能把α粒子

加速到速度为多少？
(2)能使α粒子获得的动能为多少？
(3)加速α粒子的交变电压频率与加速质子的交变电压频率之比为多少？

答案

解：(1)因为

，所以

由于质子和α粒子在回旋加速器中运动的最大半径相同，故速度比为比荷之比，质子的比荷为

，α粒子的比荷为

故能把α粒子加速到的速度为

(2)因为

，所以E_kα=E_kH=E_k(3)因为

，所以

核心考点

试题【一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子加速到v，使它获得动能为Ek，则：(1)能把α粒子加速到速度为多少？ (2)能使α粒子获得的动能为多少？ (3)加速α粒】；主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]

举一反三

不定项选择1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，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．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子由加速器的边缘进入加速器
C．离子从磁场中获得能量
D．离子从电场中获得能量

题型：北京同步题难度：| 查看答案

正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。
（1）PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高度质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程。
（2）PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速电子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。
（3）试推证当R>>d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的总时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。

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1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D₁、D₂构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是（）

A．离子由加速器的中心附近进入加速器
B．离子获得的最大动能与加速电压无关
C．离子从磁场中获得能量
D．离子从电场中获得能量

题型：0113 月考题难度：| 查看答案

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无关
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

题型：0114 月考题难度：| 查看答案

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。现要增大粒子射出时的动能，下列所采取的方法可行的是

[ ]

A．增大电场的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形盒的半径

题型：福建省月考题难度：| 查看答案

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