如图所示为回旋如速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一氘核从加速器的A处由静止开始加速,运动一段时间后从加速器出口C处射出。已知D型盒的半径为R,高频交变电源的电压为U、频率为f,氘核质量为m。下列说法正确的是( )
A.氘核在D形盒中运动时间与加速电压U无关 |
B.氘核的最大动能为 |
C.氘核第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为 |
D.若要加速粒子,交流电的频率f不需要改变 |
更新时间:2024-01-23 13:18:03
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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2】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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