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题型:填空题
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填空题

20世纪40年代,我国物理学家朱洪元先生提出,电子在加速器中会发出“同步辐射光”,光的频率是电子的回转频率的n倍,现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中,设同步辐射光的频率为f,电子质量为m,电荷量为e,则加速器磁场的磁感应强度B的大小为____________;若电子的回转半径为R,则它的速率为____________。

正确答案

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题型:简答题
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简答题

1932年,劳伦斯和利文斯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,两盒间的狭缝距离为d,。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(电场和磁场)所需的总时间t;

正确答案

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题型:简答题
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简答题

(8分)如图所示,回旋加速器的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频电场的电压为U,S0为粒子源,S’为引出口.若被加速的粒子质量为m,电荷量为q,设带电粒子质量不变,且不考虑粒子从粒子源射出时的能量.问:

(1)外加电场的变化周期为多少?

(2)粒子从加速器中射出时的能量为多少?

(3)粒子以加速器中被加速的时间共为多少?

正确答案

1)外加电场周期与粒子的回旋周期相同,因此由qvB=mv2/R 得

电场周期为:T=2πR/v=2πm/Qb

(2)粒子从加速器射出时的动能为

Ek=mv2=m(BqR/m)2=B2q2R2/2m

(3)粒子在加速器每一次加速获得的能量为qU,

粒子被加速的次数n=Ek/qU= B2qR2/2mU

又因粒子回旋一周被加速两次,所以被加速的时间为

t=·T=πBR2/2U

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题型:填空题
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填空题

如图所示,质量为m、带电荷量为q的带电粒子在回旋加速器中间O处由静止释放,经电场加速后,进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动。设电场的加速电压为U,则粒子第一次做匀速运动的轨道半径r=__________,周期T=__________。

正确答案

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题型:简答题
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简答题

某一回旋加速器,两半圆形金属盒的半径为R,它们之间的电压为U,所处的磁场的感应强度为B,带电粒子的质量为m,电荷量为q,则带电粒子所能获得的最大动能为__________

正确答案

试题分析:当粒子的半径达最大时,必须将带电粒子引出,此时由Bqv=m可得:v=,则最大动能Ek=mv2=

下一知识点 : 带电粒子在混合场中的运动
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