1 . 回旋加速器两个D形金属盒和一高频交流电源两极相连,金属盒半径为R,电源电压大小为U,两盒间狭缝的间距为d,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,粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,初速度为0,不考虑粒子在电场中的运动时间。则下列说法正确的是( )
A.所加高频交流电源的频率为 |
B.粒子第二次与第一次在磁场中做圆周运动的半径之比为 |
C.粒子从粒子源射出至动能达到最大所需的时间为 |
D.粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为 |
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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,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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4 . 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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124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
5 . 1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个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以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场方向与盒面垂直。两D形盒之间所加的交流电压为U,粒子质量m、电荷量为q的粒子从D形盒一侧圆心处开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出。求:
(1)粒子从D形盒边缘射出时的动能;
(2)粒子被加速的次数。
(1)粒子从D形盒边缘射出时的动能;
(2)粒子被加速的次数。
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2024-03-15更新
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275次组卷
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3卷引用:山东省枣庄市第一中学2023-2024学年高二下学期月考(安培力和洛伦兹力、电磁感应)物理试题
山东省枣庄市第一中学2023-2024学年高二下学期月考(安培力和洛伦兹力、电磁感应)物理试题山东省枣庄市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(已下线)2019人教版课后习题 选择性必修2 第一章 4.质谱仪与回旋加速器变式题
6 . 某同步加速器的简化模型如图所示。、为两块中心开有小孔的平行金属板。时刻,质量为、电荷量为的带正电粒子A(不计重力)从板小孔飘入两板间,初速度可视为零。当粒子进入两板间时,两板间的电势差变为,粒子得到第一次加速;当粒子离开板时,两板上的电势差立即变为零。两板外部环形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场,粒子在磁场作用下做半径为的圆周运动,远大于板间距离。粒子经电场多次加速,动能不断增大,为使保持不变,磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射,不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。下列说法正确的是( )
A.环形区域内磁场方向垂直纸面向里 |
B.粒子绕行周回到板时的速度大小为 |
C.粒子绕行第周时的磁感应强度为 |
D.粒子在绕行的第周内电场力对做功的平均功率为 |
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7 . 如图是回旋加速器的工作原理图,D形金属盒半径为R,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加在狭缝间的交变电压大小为U。质量为m,电荷量为+q的粒子从D形金属盒的中央O处飘入狭缝,其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中加速运动的时间。下列说法正确的是( )
A.粒子的加速次数与U无关 |
B.粒子被加速后的最大速度与U、B均无关,只与D形金属盒半径R有关 |
C.粒子第n次被加速前、后的轨道半径之比为 |
D.粒子在狭缝中运动的总时间为 |
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8 . 1932年,劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器,其工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间接交流电源,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生的质量为m、电荷量为q的质子(初速度很小,可以忽略)在加速器中被加速,加速电压为U,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。则( )
A.交流电源的周期为 |
B.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为 |
C.质子在电场中被加速的次数最多为 |
D.质子从静止开始加速到出口处所需的时间为 |
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2023-11-23更新
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946次组卷
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5卷引用:山东省泰安市新泰市第一中学东校2023-2024学年高二上学期第二次月考物理试题
9 . 如图甲是一种回旋加速器的原理图:半径为的两个中空形盒,处于垂直于盒面向里、磁感应强度为的匀强磁场中。两形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场,加速电压为。质量为,带电量为的带正电粒子从处进入加速电场。粒子初速度很小,可以忽略。粒子经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,接着又从处进入两形盒之间的真空狭缝(两虚线狭缝之间无电场、无磁场)。多次加速后,从形盒右侧的边缘M处沿切线引出。粒子在狭缝中运动时间很小,可忽略。求:
(1)粒子第一次被加速后,在磁场中的运动的轨迹半径;
(2)粒子能够获得的最大速度和加速的次数;
(3)粒子从第一次进入电场到被加速到最大速度引出,需要的总时间。
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10 . 如图所示为回旋加速器的示意图,和是两个半径均为R的中空半圆金属盒,两盒间留有一狭缝,狭缝间接电压为U的高频交流电源。盒中心有一粒子源A,匀强磁场的磁感应强度为B。用该回旋加速器加速某带电粒子,已知粒子的初速为零、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( )
A.交流电源的周期等于 | B.粒子第n次通过狭缝后的速度大小为 |
C.粒子被加速的次数为 | D.仅提高加速电压,粒子最终获得的动能增大 |
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2023-08-30更新
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221次组卷
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2卷引用:山东省潍坊市临朐县等5地2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题