1930年,物理学家劳伦斯发明了世界上第一台回旋加速器,因此获得1939年诺贝尔物理学奖。回旋加速器的基本结构如图所示,两个正对着的D型金属盒处在垂直底面的匀强磁场中,两个D型盒之间的狭缝连接高压交流电源,整个装置处在真空环境中,实现对带电粒子的加速,且加速过程中忽略相对论效应和重力的影响。下列说法正确的是( )
A.带电粒子加速获得的能量来自于磁场 |
B.随着带电粒子的加速,带电粒子在磁场中做圆周运动的周期将减小 |
C.仅增大D型盒的半径,带电粒子加速所获得的最大动能增大 |
D.加速质子的交流电,也可以用来加速氘原子核 |
更新时间:2023-08-05 14:26:32
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【知识点】 回旋加速器的综合计算
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【推荐1】回旋加速器工作原理如图所示,两个半径为R的D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中,两盒间的狭缝很小,两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场(初速度为零),若不考虑相对论效应及粒子所受重力,粒子在电场中运动的时间忽略不计。下列说法正确的是( )
A.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为1:3 |
B.若仅将粒子的电荷量变为,则交流电源频率应变为原来的倍 |
C.粒子从回旋加速器出来的最大速度与D形盒的半径R无关 |
D.粒子在回旋加速器中被加速的次数与磁场磁感应强度B无关 |
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【推荐2】如图所示是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,分别与高频交流电源连接,两个D形金属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,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法中正确的是( )
A.相同质量的粒子电荷量越大,最终射出时获得的动能就越大 |
B.粒子射出时的最大动能与加速电压无关,也与D形金属盒的半径和磁感应强度无关 |
C.若增大加速电压,粒子在金属盒间的加速次数将减少,在回旋加速器中运动的时间将不变 |
D.粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为∶ |
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