题目内容
关于回旋粒子加速器,下列说法正确的是( )
①加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
②加速器的半径越大粒子从加速器射出时能量越大
⑨加速电场的电压越大粒子从加速器射出时能量越大
④加速器中的磁感强度越大粒子从加速器射出时能量越大.
①加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
②加速器的半径越大粒子从加速器射出时能量越大
⑨加速电场的电压越大粒子从加速器射出时能量越大
④加速器中的磁感强度越大粒子从加速器射出时能量越大.
分析:回旋加速器的半径一定,根据洛伦兹力提供向心力,求出最大速度,可知最大速度与什么因素有关.
解答:解:粒子在电场中,在电场力作用下做正功,导致粒子速度增加,而在磁场中受到洛伦兹力作用,洛伦兹力始终与速度垂直,所以不做功,因此粒子的速度大小不变;
设加速器的半径为R,磁感应强度为B,粒子的质量和电量分别为m、q.
由qvB=m
得,v=
,则带电粒子使其所获得的能量,即最大动能EK=
mv2=
,
知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关.半径越大,能量越大;磁场越强,能量越大;质量和电量都大,能量不一定大.故②④正确,①③错误.
故选:D
设加速器的半径为R,磁感应强度为B,粒子的质量和电量分别为m、q.
由qvB=m
| v2 |
| R |
| qBR |
| m |
| 1 |
| 2 |
| q2B2R2 |
| 2m |
知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关.半径越大,能量越大;磁场越强,能量越大;质量和电量都大,能量不一定大.故②④正确,①③错误.
故选:D
点评:解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子,但是最终粒子的动能与电场的大小无关.
练习册系列答案
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