如图所示为回旋加速器的示意图,
和
是两个中空的半圆金属盒,A为粒子源,匀强磁场的磁感应强度为B,金属盒半径为R,用该回旋加速器加速某带电粒子,已知粒子的电荷量为q、质量为m,忽略在带电粒子电场中运动的时间,不考虑加速过程中的相对论效应,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
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A.粒子从磁场中获得能量 |
B.粒子从电场中获得能量 |
C.交流电源的周期等于![]() |
D.粒子获得的最大动能与![]() |
更新时间:2023-04-28 07:06:36
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【推荐1】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
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。如果用同一回旋加速器分别加速氚核(
)和
粒子(
)比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )
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A.加速氚核的交流电源的周期较大 |
B.加速氚核的交流电源的周期较小 |
C.氚核获得的最大动能较小 |
D.氚核获得的最大动能较大 |
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【推荐2】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,如图所示, 下列说法中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/28/2128506360971264/2133471220531200/STEM/b56325bc-2caf-4c91-97b6-2bf2ccad06cc.png?resizew=159)
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A.回旋加速器中,粒子加速的时间和做圆周运动的周期相等 |
B.带电粒子在 D 形盒内从狭缝间的电场获得能量 |
C.增大 D 形盒的半径,可以增大粒子从 D 形盒射出时的动能 |
D.狭缝宽度越小,粒子从 D 形盒射出时的动能越大 |
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【推荐1】磁场中的四种仪器如图所示,则下列说法正确的是( )
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A.图甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径、加速电压有关 |
B.图乙中,比荷相同的氦核与氘核,从容器A下方的小孔S1飘入,经电场加速再进入匀强磁场后会打在照相底片的同一个地方 |
C.图丙中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用 |
D.图丁中的探雷器是利用涡流工作的,探测时是地下的金属感应出涡流,但涡流的磁场会影响线圈中的电流,使仪器报警 |
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【推荐2】如图所示,甲是回旋加速器的原理图,乙是速度选择器的原理图,丙是磁流体发电机的原理图,丁是研究自感现象的电路图,下列说法正确的是( )
A.甲图可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能 |
B.乙图粒子沿直线通过速度选择器的条件是![]() |
C.丙图可判断出磁流体发电机B极板电势高,A极板电势低 |
D.丁图中,开关S断开瞬间,灯泡![]() |
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【推荐3】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相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能被加速,两个D形金属盒中有垂直于盒面、磁感应强度大小为
的公强磁场。如图所示,两D形盒间的狭缝很小,粒子穿过狭缝的时间可忽略,两D形盒接在电压为
、频率为
的交流电源上,若
处粒子源产生的质子在回旋加速器中被加速,下列说法正确的是( )
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/10/b7132b4c-e0c2-433e-847c-d7a963336e95.png?resizew=143)
A.A处粒子源产生的质子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等 |
B.若只增大交流电压![]() |
C.若只增大D形盒的半径,则质子从回旋加速器中射出时的动能可能不变 |
D.若D形盒中磁感应强度大小![]() ![]() |
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【推荐1】如图甲所示为质谱仪的原理示意图,让氢元素三种同位素氕、氘、氚的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素的离子最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”。如图乙所示为回旋加速器的原理图,其核心部分是两个半径均为R的中空半圆金属D形盒,并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀强磁场中。现接上电压为U的高频交流电源后,狭缝中形成周期性变化的电场,使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/31/25c9a7ff-fc59-413a-aa34-897520ea77c9.png?resizew=214)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/31/ae4df9ac-0524-4f58-a0c0-149c44175340.png?resizew=190)
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A.图甲中氢的三种同位素的离子进入磁场时动能不同 |
B.图甲中氢的三种同位素的离子在磁场中运动时间之比为1:2:3 |
C.图乙中U越大,带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大 |
D.带电粒子在回旋加速器中能获得的最大动能与加速电压大小无关 |
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【推荐2】劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示。置于真空中的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忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生的质子的质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/3/bb3d98e6-4a96-4fff-99d7-66e8f640f916.png?resizew=221)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/3/bb3d98e6-4a96-4fff-99d7-66e8f640f916.png?resizew=221)
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf |
B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 |
C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为![]() |
D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能用于a粒子加速 |
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