题目内容
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和交变电源相连接,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,某一带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用回旋加速器加速某带电粒子,以下说法正确的是( )

| A.高频电源的电压越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大 |
| B.高频交变电源的电压越大,带电粒子在回旋加速器中的运动时间越长 |
| C.匀强磁场的磁感应强度越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大 |
| D.匀强磁场的磁感应强度越大,交变电源电压的变化周期越大 |
A、根据qvB=m
得,粒子出D形盒时的速度v=
,则粒子出D形盒时的动能Ek=
mv2=
.与高频电源的电压无关,与磁感应强度有关,磁感应强度越大,粒子出来时的动能越大.故A错误,C正确.
B、粒子在回旋加速器中的周期T=
,与带电粒子的速度无关,所以粒子速度增大,在磁场中的周期不变,速度增大,轨道半径变大,加速的次数减小,在电场中运行的时间变小.则在回旋加速器中的运动时间变短.故B错误.
D、根据T=
知,磁感应强度越大,在磁场中的周期越小.因为交变电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相同,所以交变电压的周期变小.故D错误.
故选C.
| v2 |
| R |
| qBR |
| m |
| 1 |
| 2 |
| q2B2R2 |
| 2m |
B、粒子在回旋加速器中的周期T=
| 2πm |
| qB |
D、根据T=
| 2πm |
| qB |
故选C.
练习册系列答案
相关题目
| A、加速同一种带电粒子时,加速电压越大,粒子获得的最大动能越大 | ||||
| B、加速同一种带电粒子时,加速电压的频率越大,粒子获得的最大动能越大 | ||||
| C、加速同一种带电粒子时,D形盒中的磁场越强,粒子获得的最大动能越大 | ||||
D、加速器可以同时加速氚核(
|
| q |
| m |
| A、加速比荷较大的带电粒子所需的交流电源的周期一定较小 |
| B、加速比荷较大的带电粒子所需的交流电源的周期一定较大 |
| C、加速结束后比荷较大的带电粒子获得的最大动能一定较大 |
| D、加速结束后比荷较大的带电粒子获得的最大动能一定较小 |
3 1 |
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 |