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题目
题型:湖南省模拟题难度:来源:
美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,克服了多级直线加速器的缺点,使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步,如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A板和C板间,如图所示。带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射人加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是
[     ]
A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关
B.加速电场的方向不需要做周期性的变化
C.带电粒子每运动一周被加速两次
D. P1P2=P2P3
答案
AB
核心考点
试题【美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,克服了多级直线】;主要考察你对质谱仪等知识点的理解。[详细]
举一反三
1932年,劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;
(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能Ekm
题型:0110 高考真题难度:| 查看答案
如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核()和氦核()。下列说法中正确的是
[     ]
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.它们在D形盒中运动的周期相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
题型:江苏专项题难度:| 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,接高频交流电源,两盒间的窄缝中形成匀强电场,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。如果用同一回旋加速器分别加速氚核(31H)和α粒子(42He),比较它们所需加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有
[     ]
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大
题型:江苏专项题难度:| 查看答案
如图所示,质量为m、带电荷量为q的带电粒子在回旋加速器中间O处由静止释放,经电场加速后,进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动。设电场的加速电压为U,则粒子第一次做匀速运动的轨道半径r=__________,周期T=__________。
题型:同步题难度:| 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两极相连的两个D形金属盒,两盒间狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在每次通过狭缝时都能得到加速,两D形盒处于垂直于盒底 面的匀强磁场中。如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子射出时的动能(电荷量为q、质量为m,不计重力),则下列方法中正确的是
[     ]
A.增大匀强电场间的加速电压U
B.适当增大狭缝间的距离d
C.增大磁场的磁感应强度B
D.增大D形金属盒的半径R
题型:同步题难度:| 查看答案
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