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题型: 多选题
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多选题

在回旋加速器中(  )

A电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋

B电场和磁场同时用来加速带电粒子

C在交流电压一定的条件下,回旋加速器的半径越大,则带电粒子获得的动能越大

D同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关,而与交流电压的频率无关

正确答案

A,C

解析

解:A、回旋加速器是利用电场对粒子进行行加速和磁场进行偏转.故A正确,B错误.

    C、根据qvB=m得,最大速度v=,则最大动能EKm=mv2=,知同一粒子,回旋加速器的半径越大,获得的动能越大.故C正确.

    D、最大动能EKm=mv2=,与交流电压的频率无关.故D错误.

故选:AC.

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题型:简答题
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简答题

回旋加速器是用来加速带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒内的狭缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝时都得到加速(加速时电压为U),两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近,若粒子源射出的粒子电荷量为q、质量为m,粒子最大回旋半径为R,求:(设粒子加速时质量不变,且不考虑粒子从粒子源出来时具有的能量)

(1)能加速带电粒子是电场还是磁场,带电粒子在D形盒内做何种运动;

(2)带电粒子离开加速器时的最大速度及最大动能;

(3)带电粒子在D形盒内运动的总时间?

正确答案

解:(1)能加速带电粒子的是电场; 带电粒子在盒内做匀速圆周运动.

(2)由qvmB=m

解得vm=

最大动能:

(3)由能量守恒得mv2=nqU    

则离子匀速圆周运动总时间t1=    

离子在匀强电场中的加速度为a=     

匀加速总时间t2=                   

解得t=t1+t2=

答:(1)能加速带电粒子是电场,带电粒子在D形盒内做匀速圆周运动;

(2)带电粒子离开加速器时的最大速度是,最大动能是

(3)带电粒子在D形盒内运动的总时间是

解析

解:(1)能加速带电粒子的是电场; 带电粒子在盒内做匀速圆周运动.

(2)由qvmB=m

解得vm=

最大动能:

(3)由能量守恒得mv2=nqU    

则离子匀速圆周运动总时间t1=    

离子在匀强电场中的加速度为a=     

匀加速总时间t2=                   

解得t=t1+t2=

答:(1)能加速带电粒子是电场,带电粒子在D形盒内做匀速圆周运动;

(2)带电粒子离开加速器时的最大速度是,最大动能是

(3)带电粒子在D形盒内运动的总时间是

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题型: 单选题
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单选题

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子()比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有(  )

A加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大

B加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小

C加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小

D加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大

正确答案

B

解析

解:带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据T=,知氚核(13H)的质量与电量的比值大于α粒子(24He),所以氚核在磁场中运动的周期大,则加速氚核的交流电源的周期较大.

   根据qvB=m得,最大速度v=,则最大动能EKm=mv2=

氚核的质量是α粒子的倍,氚核的电量是 倍,则氚核的最大动能是α粒子的倍,即氚核的最大动能较小.故B正确,A、C、D错误.

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,回旋加速器与交流电源相接,匀强磁场垂直于D型盒.以下说法正确的是(  )

A粒子每经过一次加速,在D型盒中运动的轨道半径便增大一些

B粒子每经过一次加速,在D型盒中运动半个圆周的时间变长

C仅增大交流电源电压,粒子射出D型盒时动能增大

D仅增大交流电源电压,粒子射出D型盒时动能不变

正确答案

A,D

解析

解:A、根据r=知,粒子每经过一次加速,轨道半径便增大一些.故A正确.

B、根据T=知,粒子速度增大,周期不变,所以在D形盒中运动半个圆周的时间不变.故B错误.

C、粒子出D形盒时的速度最大,根据R=得,,解得最大动能,与 交流电压无关,增大交流电源的电压,粒子射出D形盒的动能不变.故C错误,D正确.

故选:AD.

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题型: 单选题
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单选题

以下说法不正确的是(  )

A作曲线运动的物体,一定受到外力的作用

B铂金属温度计是利用金属铂的电阻率随温度变化而变化的原理制作的

C在回旋加速器中电场对粒子加速,因此D形盒间所加电压越大粒子获得速度越大

D安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力不做功,但安培力可以做功

正确答案

C

解析

解:A、作曲线运动的物体,是变速运动,存在加速度,一定受到外力的作用,故A正确;

B、金属铂的电阻率随温度变化而变化,从而可能制作的铂金属温度计,故B正确;

C、在回旋加速器中电场对粒子加速,但根据,及R=,则有:,因此D形盒间所加电压大小与获得的速度大小无关,故C不正确;

D、安培力是洛伦兹力的宏观表现,由左手定则可知,洛伦兹力与速度总垂直,则其力不做功,而安培力可以做功,故D正确;

本题选择不正确的,故选:C.

下一知识点 : 回旋加速器
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