题目内容
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两极相连的两个D形金属盒,两盒间狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在每次通过狭缝时都能得到加速,两D形盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子射出时的动能(电荷量为q、质量为m,不计重力),则下列方法中正确的是( )
分析:带电粒子离开D形盒时的速度最大,根据洛伦兹力通过向心力得出最大速度与什么因素有关.
解答:解:根据qvB=m
得,v=
,则粒子射出时的动能Ek=
mv2=
,最大动能与磁感应强度、D形盒的半径有关,与加速电压、狭缝间的距离无关.故C、D正确,A、B错误.
故选CD.
v2 |
R |
qBR |
m |
1 |
2 |
q2B2R2 |
2m |
故选CD.
点评:解决本题的关键知道回旋加速器的原理,知道最大动能与什么因素有关,不能靠感觉判断,需通过推导进行判断.
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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两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,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面的匀强磁场中,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子(电荷量为q质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方法中正确的是( )
A、增大匀强电场间的加速电压 | B、减小狭缝间的距离 | C、增大磁场的磁感应强度 | D、增大D形金属盒的半径 |
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,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子(氢核)时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.质子质量为m,电荷量为e.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、质子被加速后的最大动能Ek不可能超过
| ||
C、质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数无关 | ||
D、改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子(即氦核) |