下图是一个回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频交流电源相连。现分别加速氘核(
)和氦核(
),下列说法正确的是( )
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A.它们的最大速度相同 |
B.它们的最大动能相同 |
C.两次所接高频交流电源的频率相同 |
D.仅增大高频交流电源的频率即可增大粒子的最大动能 |
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更新时间:2022-11-05 21:51:38
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【推荐1】回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f、电压大小恒为U,若中心粒子源放射出的质子质量为m,电量为+e,从静止开始在加速器中被加速,不考虑相对论效应和重力作用,则下列说法正确的有( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/2/7/1575707668791296/1575707701346304/STEM/9fc6aba3-cc5e-4b71-813f-30ac69b9ea0a.png?resizew=214)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/2/7/1575707668791296/1575707701346304/STEM/9fc6aba3-cc5e-4b71-813f-30ac69b9ea0a.png?resizew=214)
A.若该加速器能实现对质子的加速,则上述物理量必须满足![]() |
B.若该加速器能实现对质子的加速,则上述物理量必须满足![]() |
C.质子最终由加速器加速获得的最大速度随电压U的增大而增大 |
D.质子最终由加速器加速获得的最大速度随磁感应强度B的增大而增大 |
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名校
【推荐2】如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场,质量为m、电荷量为q的粒子在环中做半径为R的圆周运动,A、B为两块中间开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子顺时针飞经A板时,A板电势升高为U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板间电场中得到加速,每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变,粒子自身重力不计,则
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/26/467ed596-4e3d-44f2-bb23-a215b2963a33.png?resizew=118)
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A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为nqU |
B.在粒子绕行的整个过程中,A板的电势可以始终保持为+U |
C.在粒子绕行的整个过程中,每一圈的周期不变 |
D.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,则粒子绕行第8圈时的磁感应强度为![]() |
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名校
【推荐3】在高能物理研究中,回旋加速器起着重要作用,其工作原理如图所示,D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差.两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中.中央O处的粒子源产生的
粒子,在两盒之间被电场加速,
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,忽略
粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.下列说法正确的是
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A.![]() |
B.![]() |
C.磁感应强度越大,![]() |
D.两盒间电势差越大,![]() |
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(0.65)
名校
【推荐1】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,两盒间接交流电源,两盒间的狭缝间距离很小,带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计,磁感应强度为
的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生的质子,质量为m、电荷量为q,(质子初速度很小,可以忽略)在加速器中被加速,加速电压为
,加速电压周期为T,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。则下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/9/f4b50ad6-1472-4bf8-9a93-cc03132d8818.png?resizew=259)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/9/31f2cae1-0165-4011-abd0-d215762ceaa5.png?resizew=252)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/9/31f2cae1-0165-4011-abd0-d215762ceaa5.png?resizew=252)
A.要使质子每次经过电场都被加速,则交流电源的周期![]() |
B.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后做圆周运动的轨道半径之比![]() |
C.质子在电场中最多被加速次数![]() |
D.若已知![]() ![]() ![]() |
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适中
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名校
【推荐2】如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场,质量为m、电荷量为q的粒子在环中做半径为R的圆周运动,A、B为两块中间开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子顺时针飞经A板时,A板电势升高为U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板间电场中得到加速,每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变,粒子自身重力不计,则
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/26/467ed596-4e3d-44f2-bb23-a215b2963a33.png?resizew=118)
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A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为nqU |
B.在粒子绕行的整个过程中,A板的电势可以始终保持为+U |
C.在粒子绕行的整个过程中,每一圈的周期不变 |
D.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,则粒子绕行第8圈时的磁感应强度为![]() |
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,甲是回旋加速器的示意图,利用该装置我们可以获得高能粒子。两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,并分别与交流电源相连(电压随时间变化如图乙所示)。粒子在狭缝中心附近的A点源源不断从粒子源进入狭缝间,通过狭缝时加速。粒子的质量为m,电量为q。粒子的初速度可以忽略不计,不计粒子的重力,忽略粒子在狭缝中运动的时间,忽略狭缝中的磁场以及粒子间的相互作用,忽略狭义相对论效应,下列说法中正确的有( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2883525277523968/2883712438067200/STEM/2c3e66ce-cc92-4982-ae1b-f217bb6096cd.png?resizew=404)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2883525277523968/2883712438067200/STEM/2c3e66ce-cc92-4982-ae1b-f217bb6096cd.png?resizew=404)
A.交流电压的周期![]() |
B.Um越大,粒子在回旋加速器中获得的最大速度越大 |
C.增加回旋加速器的半径,可以提高粒子在回旋加速器获得的最大速度 |
D.粒子在狭缝间加速的次数越多,在回旋加速器中获得的最大速度越大 |
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