题目内容
如图所示为回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个D形盒,两盒分别和一高频交流电源的两极相连,高频电源的电压为U,匀强磁场垂直D形盒平面,磁感应强度为B,在D形盒中央s点处放有粒子源.当粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子(设粒子的初速度为0),然后被回旋加速器加速,设D形盒的最大半径为R,则( )
A、所加高频交流电的频率应是
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B、所加高频交流电的频率应是
| ||
C、粒子离开加速器前被加速的次数为
| ||
D、粒子离开加速器时的动能是
|
分析:粒子先在电场中加速,然后进入磁场,做匀速圆周运动,半圆周后后,粒子再次进入电场,此时电源交换电极,粒子继续加速.磁场周期T=
,是定值,保持电场与磁场周期相同,则粒子可一直加速.
2πm |
qB |
解答:解:A、交流电
时间,改变一次方向,
=
=
得:f=
,故A错误B正确;
C、半径为R时,qvB=m
得v=
,E=
mv2=
,一次加速为qU,设加速n次,则nqU=E,n=
故C错误D正确;
故选:BD.
T |
2 |
T |
2 |
1 |
2f |
πm |
qB |
qB |
2πm |
C、半径为R时,qvB=m
v2 |
R |
qBR |
m |
1 |
2 |
q2B2R2 |
2m |
qB2R2 |
2mU |
故选:BD.
点评:此题重在理解回旋加速器原理,加速电场半个周期改变一次反响,与磁场周期相同,保证粒子在电场中一直加速,在磁场中旋转.进行计算时,把握好在电场和磁场中运动时间的关系.
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