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时.匀强磁场的磁感应强度为B.高频交流电频率为f．则下列说法正确的是( )A．质子� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．

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时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．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2πfR
	B．	如加速电场的电压增加到原来的4倍，则质子经回旋加速器加速后的最大速度增加到原业的2倍
	C．	当磁感应强度B改为原来的4倍，要使粒子在通过狭缝时都能得到加速，则交流电频率f应改为原来的4倍
	D．	随着半径增大，粒子在磁场中做圆周运动的时间延长

分析粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，满足qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，运动周期T=$\frac{2πr}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$（电场中加速时间忽略不计）．对公式进行简单推导后，便可解此题．

解答解：A、由T=$\frac{2πr}{v}$ 得：v=$\frac{2πr}{T}$=2πfr．当r=R时，v最大，即为v=2πfR，故A正确；
B、由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得：v=$\frac{qrB}{m}$，当r=R时，v最大，v=$\frac{qBR}{m}$，由此可知质子的最大速度只与粒子本身的荷质比，加速器半径，和磁场大小有关，与加速电压无关，故B错误；
C、此加速器加速电场周期：T=$\frac{2πm}{Bq}$，加速α粒子时T=$\frac{4πm}{qB}$，当磁感应强度B改为原来的4倍，粒子能被加速，则交流电频率f应改为原来的4倍，故C正确；
D、根据周期公式T=$\frac{2πm}{Bq}$，可知，周期与半径大小无关，半径增大，不会导致运动的周期变化．故D错误；
故选：AC．

点评解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道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．

练习册系列答案

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17．

如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）

	A．	B的加速度比A的大		B．	B的飞行时间比A的长
	C．	B在最高点的速度比A在最高点的大		D．	B在落地时的速度比A在落地时的小

18．

如图所示，一理想变压器原线圈匝数n₁=1100匝，副线圈匝数n₂=180匝，交流电源的电压u=220$\sqrt{2}$sin120πtV，电阻R=45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列结论正确的是（　　）

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	C．	电流表A₂的示数约为1.1 A		D．	电压表V的示数为36V

15．一学生在百米赛跑中，测得他在50m处的速度为6m/s，16s末到达终点速度为7.5m/s，则他全程的平均速度是6.25m/s．

2．

如图是用干涉法检查某种厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，对检查中所观察到的干涉条纹下列说法正确的是（　　）

	A．	形成的条纹是等间距明暗相间的条纹
	B．	形成的条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光叠加而成的
	C．	若将a板顺时针转动，则可以看到条纹间距变窄
	D．	若看到条纹向劈尖方向弯曲，则该处厚玻璃板下凹

12．