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1 . 图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并与高频电源相连。带电粒子从静止开始运动的速率v随时间t变化如图乙,已知tn时刻粒子恰射出回旋加速器,不考虑相对论效应、粒子所受的重力和穿过狭缝的时间,下列判断正确的是( )
A.同一D形盒中粒子的相邻轨迹半径之差随时间变化减小 |
B.v1:v2:v3=1:2:3 |
C.粒子在电场中的加速次数为 |
D.t3-t2>t2-t1 |
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2 . 回旋加速器的主要结构如图所示,两个D形金属盒间接高频交流电源,且两金属盒置于与盒面垂直的匀强磁场中,两金属盒间的狭缝宽度很小。粒子源S位于金属盒的圆心处,粒子源射出的粒子的初速度可以忽略。现用回旋加速器分别加速两种不同的粒子a、b,a、b的质量之比为,电荷量之比为,已知狭缝间的加速电压大小恒为U,磁场的磁感应强度大小为B,D形金属盒的半径为R,狭缝之间的加速距离为d。不计粒子受到的重力,则( )
A.要使粒子a、b每经过狭缝都被加速,交变电压的频率不相同 |
B.粒子a、b所能达到的最大动能相等 |
C.粒子a、b在D形金属盒中运动第n个半圆的半径之比为 |
D.粒子a、b在达到最大动能的过程中,通过狭缝的次数之比为 |
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3 . 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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4 . 如图,回旋加速器两个D形金属盒分别与高频交流电源两极相接,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源A位于盒的圆心,两D形盒的半径为R,两盒间的狭缝很小。粒子源释放的粒子电荷量为q,质量为m,下列说法正确的是( )
A.所接交流电源的频率 |
B.粒子加速后获得的最大动能 |
C.若两盒间加速电压为U,则粒子从释放到离开出所需时间为 |
D.若增大两盒间的加速电压,则粒子离开出口时的动能也增大 |
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5 . 如图所示,真空中有一回旋加速器水平放置,其两金属D形盒的半径为,左盒接出一个水平向右的管道,管道右边紧连一垂直纸面向里、磁感应强度大小为、半径为R的圆形匀强磁场,距离磁场右边界处有一长度为的荧光屏.两金属D型盒间距较小,加入一交流加速电压;垂直于两盒加入一个竖直向上的磁感应强度大小为的匀强磁场.现在盒的中心处由静止释放一个比荷为的电子,经过时间t电子便进入水平向右的管道.已知电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,电子的重力忽略不计,且加速电子时电压的大小可视为不变.则:
(1)进入圆形磁场的电子获得的速度为多大?
(2)此加速器的加速电压U为多大?
(3)如果电子不能打出荧光屏之外,那么与必须满足什么关系?
(1)进入圆形磁场的电子获得的速度为多大?
(2)此加速器的加速电压U为多大?
(3)如果电子不能打出荧光屏之外,那么与必须满足什么关系?
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6 . 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U、周期为T的交流电源上。位于的圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能后,再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能会变大 |
B.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子 |
C.质子第n次被加速前、后的动能之比为 |
D.质子第n次被加速前、后圆周运动向心加速度之比为 |
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2024-04-12更新
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384次组卷
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2卷引用:湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高二下学期3月入学考试物理试卷
7 . 劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略,磁感应强度大小为B的匀强磁场与盒面垂直,交流电源频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生的质子初速度可忽略不计,质子的质量为m、电荷量为,在加速器中被加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响,下列说法错误的是( )
A.质子被加速后的最大速度不可能超过 |
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.质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比 |
D.质子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后在磁场中做圆周运动的轨道半径之比为1∶2 |
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2024-04-11更新
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102次组卷
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2卷引用:山东省百师联盟2023-2024学年高二下学期大联考物理试题
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8 . 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( )
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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9 . 如图所示为世界上第一台回旋加速器,这台加速器的最大回旋半径只有5cm,加速电压为2kV,可加速氘离子达到80keV的动能。关于回旋加速器,下列说法正确的是( )
A.若仅加速电压变为4kV,则可加速氘离子达到160keV的动能 |
B.若仅最大回旋半径增大为10cm,则可加速氘离子达到320keV的动能 |
C.由于磁场对氘离子不做功,磁感应强度大小不影响氘离子加速获得的最大动能 |
D.加速电压的高低不会对氘离子加速获得的最大动能和回旋时间造成影响 |
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10 . 回旋加速器是将半径为R的两个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,下列说法正确的是( )
A.增大狭缝间的电压U,粒子在D形盒内获得的最大速度会增大 |
B.粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间 |
C.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为1∶2 |
D.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 |
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