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解析
| 共计 9 道试题
1 . 回旋加速器工作原理示意图如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、频率为f的交流电源上,若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速,下列说法正确的是(  )
A.若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大
B.若只增大交流电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短
C.若磁感应强度B增大,交流电频率f必须适当减小才能正常工作
D.需要改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器才能用于加速α粒子
2022-12-27更新 | 387次组卷 | 20卷引用:2021-2022学年高二物理同步单元AB卷(人教版选择性必修第二册)-第一章 安培力和洛伦兹力 单元测试(A卷·夯实基础)
2020高三·全国·专题练习
多选题 | 适中(0.65) |
名校
2 . 如图所示是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源两端相连。现分别加速质子(H)和氘核(H),下列说法中正确的是(  )
A.它们的最大速度相同
B.质子的最大动能大于氘核的最大动能
C.加速质子和氘核所用高频电源的频率相同
D.仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能
2022-09-17更新 | 707次组卷 | 14卷引用:第一章 磁场 单元检测试卷-粤教版(2019)选择性必修第二册
3 . 工业上常用磁偏转电子蒸发源实现镀膜工艺,是利用高能电子束轰击膜材使其熔化蒸发实现蒸镀,因电子束的运行轨迹呈“e”形,又被称作“e”形枪。其工作原理可简化为如图所示:灯丝在电源加热后逸出电子(初速度不计),进入高压加速电场区域,之后从M点沿水平向右方向进入匀强磁场区域,经磁场向上偏转后轰击坩埚(图中凹形区域)中的膜材使其熔化蒸发。已知电子的质量为m、电量为,图中,坩埚深度可忽略不计。
(1)当加速电压为U时,电子在磁场中恰好偏转后垂直击中坩埚右边缘A点,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)保持(1)问中的磁感应强度不变,改变加速电压,电子束轰击坩埚中的B点,求此时加速电压
4 . 如图所示,半径为L的金属圆环内部等分为两部分,两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为,与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心O匀速转动.圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为RD形金属盒相连,D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.时刻导体棒从如图所示位置开始运动,在导体棒开始转动的半周内有一束相同粒子从D形盒内中心附近A处均匀飘人(可忽略粒子的初速度)宽度为d的狭缝,粒子质量为m,电荷量为,粒子每次通过狭缝都能得到加速,最后恰好从D形盒边缘出口射出.不计粒子重力及粒子间的相互作用,导体棒始终以最小角速度(未知)匀速转动:
(1)若忽略粒子在狭缝中运动的时间,求的大小和导体棒绕圆环中心O匀速转动的电动势U
(2)考虑实际情况,粒子在狭缝中运动的时间不能忽略,求粒子从飘入狭缝到从出口射出,粒子在狭缝中加速的总时间
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5 . 如图所示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,一质子从加速器的A处开始加速。已知D形盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为,质子质量为m、电荷量为q,下列正确的是(  )
A.高频交变电源的电压变化的周期为
B.质子在回旋加速器中获得的最大动能为
C.质子在回旋加速器中加速的次数为
D.只增大磁感应强度,回旋加速器仍可正常工作
6 . 回旋加速器的内部构造如图甲所示,置于真空中的D形盒半径为R,两盒间狭缝MN的间距为d,与盒面垂直的匀强磁场磁感应强度为B。加在狭缝间的交变电压如图乙所示,电压值的大小为U0,周期T=t=0s时一质量为m,电荷量为+q的粒子从P处飘入狭缝,其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间,假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动。则(  )
A.粒子每次经过狭缝的最长时间为d
B.粒子第一次回到M板所需要的时间为
C.粒子第二次经过上半个D型盒时粒子的加速度为B
D.若粒子最终从D型盒出射的最大动能为Em,则粒子在电场中运动总时间为
7 . 回旋加速器的工作原理图如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计,匀强磁扬与盒面垂直,磁感应强度大小为BA处粒子源产生质量为m、电荷量为q、初速度为零的带正电粒子,在两盒之间被电场加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力影响,则(  )
A.加速电压U变化的周期等于粒子的运动周期
B.增大加速电压U,出射粒子能量增大
C.增大BR,出射粒子能量增大
D.粒子在D形盒中的运动时间与加速电压U无关
2020-11-03更新 | 267次组卷 | 1卷引用:2019人教版选择性必修 第二册 第二单元 带电粒子在匀强磁场中的运动质 谱仪与回旋加速器 B卷·高中名师原创能力提升卷 单元检测卷
8 . 劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如右图所示,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.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
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.不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能加速粒子
9 . 如图所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板间的电场中加速.每当粒子离开电场区域时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而在环形区域内绕行半径不变(设极板间距远小于R).下列关于环形加速器的说法中正确的是( )
A.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为
B.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为
C.A、B板之间的电压可以始终保持不变
D.粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为
共计 平均难度:一般