回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是与高频交流电源的两极相连的两个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。用该回旋加速器分别加速氘核()和氚核(),不计相对论效应及粒子在电场中的运动时间,不计粒子的重力。下列说法中正确的是( )
A.加速氘核和氚核所需交变电流的频率相同 |
B.不管加速电压是否相同,两种粒子出射的最大动能都相同 |
C.若加速电压相同,则加速两种粒子的次数与粒子质量成反比 |
D.若加速电压相同,氘核和氚核在D形金属盒中运动的时间不同 |
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更新时间:2022-04-01 10:22:21
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【推荐1】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,用来加速质子,下列说法错误 的是( )
A.交变电压的频率与质子做匀速圆周运动的频率相等 |
B.加速电压越大离子获得的最大动能越大 |
C.质子获得的最大动能与D形盒的半径R有关 |
D.若其他量不变,只提高加速电压U,质子在加速器中运动的总时间将缩短 |
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【推荐2】如图甲所示回旋加速器的两个“D”型盒的半径为R,匀强磁场的磁感应强度大小为B,现在两“D”型盒间接入峰值为U0的交变电压,电压随时间的变化规律如图乙所示,将粒子源置于盒的圆心处,粒子源产生质量为m、电荷量为q的氘核(),在t=0时刻进入“D”型盒的间隙,已知粒子的初速度不计,穿过电场的时间忽略不计,不考虑相对论效应和重力作用,下列说法正确的是( )
A.只要加速器足够大可以将粒子加速至接近光速 |
B.不需要改变任何条件,该装置也可以加速α粒子() |
C.氘核离开回旋加速器的最大动能为 |
D.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为 |
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【推荐1】如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得高能的装置。用此回旋加速器加速粒子1(m,q)时,高频交流电的周期为T1,粒子1获得的最大动能为Ek1,加速粒子2(4m,2q)时,高频交流电的周期为T2,粒子2获得的最大动能为Ek2,匀强磁场的磁感应强度不变,两粒子的重力均不计,则( )
A.T1>T2 | B.T1=T2 | C.Ek1=Ek2 | D.Ek1<Ek2 |
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【推荐2】如图所示为回旋加速器示意图,利用回旋加速器对氘核进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T,加速电压为U,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出,忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间,下列说法正确的是( )
A.只增大加速电压U,氘核获得的最大动能增大 |
B.只增大加速电压U,氘核在回旋加速器中加速次数减少 |
C.保持B、U和T不变,该回旋加速器可以加速质子 |
D.若要加速质子可只将磁感应强度大小调为原来的一半或只将D形盒缝隙间电场变化周期调为调为原来的2倍 |
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【推荐3】欧洲强子对撞机在2010年初重新启动,并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果,为实现质子对撞打下了坚实的基础.质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器,在环形加速器中,质子每次经过位置A时都会被加速(图1),当质子的速度达到要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动,并最终实现对撞(图2).质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的.下列说法中正确的是 ( )
A.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小 |
B.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变 |
C.质子:在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小 |
D.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变 |
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