题目内容
回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒,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,关于回旋加速器的下列说法正确的是( )A.狭缝间的电场对粒子起加速作用,因此加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功,因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关
C.带电粒子做一次圆周运动,要被加速两次,因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
D.用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率
【答案】分析:带电粒子在回旋加速器中,靠电场加速,磁场偏转,通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度,看与什么因素有关.
解答:解:A、根据
,解得v=
,带电粒子射出时的动能
,与加速的电压无关,与磁感应强度的大小有关.故A、B错误.
C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等,带电粒子在匀强磁场中运动的周期T=
,与粒子的速度无关,所以加速后,交变电场的周期不需改变,不同的带电粒子,在磁场中运动的周期不等,所以加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率.故C错误,D正确.
故选D.
点评:解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速,磁场偏转来加速带电粒子,但要注意粒子射出的动能与加速电压无关,与磁感应强度的大小有关.
解答:解:A、根据
C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等,带电粒子在匀强磁场中运动的周期T=
故选D.
点评:解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速,磁场偏转来加速带电粒子,但要注意粒子射出的动能与加速电压无关,与磁感应强度的大小有关.
练习册系列答案
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回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个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8所示.若要增大带电粒子从D形盒中射出时的动能,可采用的方法是( )![]()
| A.增大磁场的磁感应强度 |
| B.增大电场的加速电压 |
| C.增大狭缝的距离 |
| D.增大D形金属盒的半径 |