12．1932年.劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R.两盒间的狭缝很小.带电粒子穿过的时间可以忽略不计. 磁感应强度为B的匀强磁场与盒面——青夏教育精英家教网—

摘要：12．1932年.劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R.两盒间的狭缝很小.带电粒子穿过的时间可以忽略不计. 磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的粒子.质量为m.电荷量为+q.在加速器中被加速.加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用． (1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比, (2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t, (3)实际使用中.磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制．若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm.fm.试讨论粒子能获得的最大动能Ekm. [解析] (1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1.速度为v1 qU＝mv qv1B＝m 解得r1＝同理.粒子第2次经过狭缝后的半径r2＝则r2∶r1＝∶1. (2)设粒子到出口处被加速了n圈 2nqU＝mv2 qvB＝m T＝ t＝nT 解得t＝. (3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率.即f＝当磁感应强度为Bm时.加速电场的频率应为fBm＝. 粒子的动能Ek＝mv2 当fBm≤fm时.粒子的最大动能由Bm决定qvmBm＝m 解得Ekm＝当fBm>fm时.粒子的最大动能由fm决定 vm＝2πfmR 解得Ekm＝2π2mf R2. [答案] 当fBm≤fm时. 当fBm≥fm时.2π2mf 2mR2 w.w-w*k&s%5￥u

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(2009年高考江苏卷)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin 100πt(V)．氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有(　　)