题目内容
如图所示,回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,D形盒半径为R..用该回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电周期为T.(粒子通过狭缝的时间忽略不计)则( )
A.质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为T | ||
B.质子被加速后的最大速度可能超过
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C.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 | ||
D.不改变B和T,该回旋加速器也能用于加速α粒子 |
A、回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等.故A正确.
B、当粒子从D形盒中出来时速度最大,vm=
.故B错误.
C、根据qvmB=m
,得vm=
,与加速的电压无关.故C正确.
D、根据T=
,知质子换成α粒子,比荷发生变化,则在磁场中运动的周期发生变化,回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等,故需要改变磁感应强度或交流电的周期.故D错误.
故选AC.
B、当粒子从D形盒中出来时速度最大,vm=
2πR |
T |
C、根据qvmB=m
vm2 |
R |
qBR |
m |
D、根据T=
2πm |
qB |
故选AC.
练习册系列答案
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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
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C、粒子离开加速器前被加速的次数为
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D、粒子离开加速器时的动能是
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如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.要求高频电源的周期与粒子在D型盒中运动周期相同.为增大某带电粒子加速后从D型盒边缘引出时的动能,下列措施可行的有(不考虑相对论效应)( )
A、减小磁感应强度.同时增大高频电源的周期 | B、增大磁感应强度,同时减小高频电源的周期 | C、增大磁感应强度,同时增大高频电源的电压 | D、减小高频电源的周期.同时增大高频电源的电压 |