题目内容
用同一回旋加速器分别对质子和氘核(氘核的质量是质子质量的2倍,电量与质子的电量相同)加速后( )
A、质子获得的动能大于氘核获得的动能 | B、质子获得的动能小于氘核获得的动能 | C、质子获得的动能等于氘核获得的动能 | D、条件不足,无法判断 |
分析:两种粒子经同一个回旋加速器加速后,最终的轨道半径相同;据洛伦兹力提供向心力,求得r=
,据此可判断两种粒子的动量相等;再据动量与动能间的关系求解.
mv |
qB |
解答:解:回旋加速器的工作原理是经过电场对带电粒子加速,在磁场中洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,这样周而复始的加速和匀速圆周运动,使粒子的动能增大;最终的轨道半径最大为R.
据洛伦兹力提供向心力求得r=
,由于最大轨道半径为R,所以加速后带电粒子的动量相同,即P=mv=RqB,
据p2=2mEk和氘核的质量是质子质量的2倍,电量与质子的电量相同,所以质量小的质子获得动能大,故A正确,BCD错误.
故选:A.
据洛伦兹力提供向心力求得r=
mv |
qB |
据p2=2mEk和氘核的质量是质子质量的2倍,电量与质子的电量相同,所以质量小的质子获得动能大,故A正确,BCD错误.
故选:A.
点评:解题关键明确回旋加速器的工作原理,灵活应用洛伦兹力提供向心力求出的轨道半径和利用动量与动能间的关系.
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4 2 |
A、加速氚核的交流电源的周期较大 |
B、加速α粒子的交流电源的周期较大 |
C、加速氚核获得的最大动能也较小 |
D、加速α粒子获得的最大动能较大 |