回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个 D 形盒,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,关于回旋加速器的下列说法正确的是
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A.狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从 D 形盒射出时的动能越大 |
B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功,因此带电粒子从 D 形盒射出时的动能与磁场的强弱无关 |
C.带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,交变电场的周期等于粒子圆周运动的周期 |
D.用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率 |
更新时间:2019-12-28 13:43:19
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【推荐1】回旋加速器的工作原理示意图如图所示,置于高真空中的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( )
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A.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 |
B.质子被加速后的最大速度不可能超过![]() |
C.不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器的最大动能不变 |
D.质子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为![]() |
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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接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,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,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/5c26c0b8-8db7-42e6-ab5f-f6bea54a6b43.png?resizew=148)
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A.增大匀强电场间的加速电压 | B.增大磁场的磁感应强度 |
C.减小周期性变化的电场的频率 | D.增大D形金属盒的半径 |
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【推荐1】回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示,
和
是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为
、周期为
的交流电源上,位于
圆心处的粒子源
能不断产生
粒子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速,当
粒子被加速到最大动能
后,再将它们引出,忽略
粒子在电场中的运动时间,则下列说法正确的是( )
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A.![]() ![]() ![]() |
B.若只增大交变电压![]() ![]() |
C.若不改变交流电压的周期,仍可用此装置加速氘核 |
D.若是增大交变电压![]() ![]() ![]() |
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【推荐2】如图为回旋加速器的示意图,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,磁场的磁感应强度为B。一质子(
)从加速器的A处开始加速。已知D形盒的半径为R,高频交变电源的电压为U,频率为f,质子质量为m,电荷量为q。已知质子在磁场中运动的周期等于交变电源的周期,下列说法正确的是( )
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A.质子的最大速度不超过2πRf |
B.质子的最大动能为![]() |
C.把质子换为氘核(![]() |
D.若增大电压U,质子的最大动能增大 |
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【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( )
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![](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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