回旋加速器是高能物理研究中常用的仪器,它的工作原理如图所示,如果将加速的粒子由换成,不考虑相对论的影响,下列说法正确的是( )
A.两粒子的最大动能之比为1:2 |
B.两粒子加速次数之比为2:1 |
C.两粒子加速次数之比为1:2 |
D.两粒子在回旋加速器中的加速周期相等 |
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更新时间:2022-04-14 21:30:19
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【知识点】 回旋加速器的综合计算
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【推荐1】如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子(),质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出。则下列说法正确的是( )
A.回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下,可以直接对()粒子进行加速 |
B.只增大交变电压U,则质子在加速器中获得的最大能量将变大 |
C.回旋加速器所加交变电压的频率为 |
D.加速器可以对质子进行无限加速 |
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【推荐2】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,a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上.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被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.设D形盒的半径为R,现将垂直于金属D形盒的磁场感应强度调节为B.,刚好可以对氚核()进行加速,氚核所能获得的能量为,以后保持交流电源的周期T不变.(已知氚核和α粒子质量比为3:4,电荷量之比为1:2)则:
A.若只增大交变电压U,则氚核在回旋加速器中运行时间不会发生变化 |
B.若用该装置加速α粒子,应将磁场的磁感应强度大小调整为 |
C.将磁感应强度调整后对α粒子进行加速,a粒子在加速器中获得的能量等于氚核的能量 |
D.将磁感应强度调整后对α粒子进行加速,粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数 |
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【推荐3】物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用,左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图,在D形盒上半面中心S处有一正粒子源,它发出的正粒子,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D形盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。已知正离子电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感应强度大小为B,D形盒的半径为R。每次加速的时间极短,可忽略不计。正粒子从离子源出发时的初速度为零,不计粒子所受重力。则( )
A.高频交变电压变化的周期为 |
B.粒子在回旋加速器中的总的时间为 |
C.在下半个D形盒中粒子第一次与第n次运动的轨道半径之比为 |
D.粒子可获得的最大动能为 |
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