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解析
| 共计 3 道试题
1 . 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图甲所示,置于真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距极小,在下侧D形盒圆心处放有粒子源A,匀强磁场的磁感应强度为。若被加速的粒子为粒子,其质量为m、电荷量为,从粒子源A进入加速电场时的初速度不计,经若干次加速后,从D形盒边缘被引出。两金属盒狭缝处的加速电压U随时间t的变化关系如图乙所示,其中。粒子重力不计,粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数,加速过程中不考虑相对论效应和变化的电场对磁场分布的影响。
(1)若粒子能从金属D形盒的边缘处被引出,则R、加速次数n之间应满足什么条件?
(2)若被加速的是氘核,要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析说明,要对此回旋加速器的磁场和加速电压进行怎样的调节?
(3)实际使用中,回旋加速器的磁场与有一定差值,若在时刻粒子第一次被加速,要实现连续m次加速,求磁感应强度B的范围(已知粒子运动周期小于)。
2022-04-13更新 | 687次组卷 | 2卷引用:2022届江西省临川第一中学高三下学期5月综合训练物理试题
解答题 | 较难(0.4) |
真题 名校
2 . 如图1所示,回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心,磁感应强度大小为B,加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场,多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动,半径为R,粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场,在P位置安装一个“静电偏转器”,如图2所示,偏转器的两极板MN厚度均匀,构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为,当MN间加有电压时,狭缝中产生电场强度大小为E的电场,使粒子恰能通过狭缝,粒子在再次被加速前射出磁场,不计MN间的距离。求:
(1)粒子加速到P点所需要的时间t
(2)极板N的最大厚度
(3)磁场区域的最大半径
2021-11-08更新 | 10214次组卷 | 21卷引用:2022届江西省临川第一中学高三下学期质量监测物理试题
3 . 回旋加速器在核科学,核技术,核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展,回旋加速器的工作原理如图所示,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处粒子源产生的粒子,质量为m,电荷量为+q,在加速器中被加速,设粒子初速度为零,加速电压为U,加速过程中不考虑重力作用和相对论效应,下列说法正确的是
A.粒子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,盒中相邻轨道的半径之差减小
B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为
C.粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关
D.加速电压越大粒子获得的最大动能越大
共计 平均难度:一般