- 质谱仪
- 共880题
正确答案
解析
解：A、根据qvB=m
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．
某一回旋加速器，两半圆形金属D形盒的半径为R，它们之间的交变电压为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_______；交变电压的变化周期为______．
正确答案
解析
解：由粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB=m
粒子的最大速度：
所以，粒子加速后的最大动能：
粒子在磁场中运动的周期：
故答案为：
环形对撞机是研究高能粒子的重要装置．带电粒子被电压为U的电场加速后注入对撞机的高真空圆环状的空腔内，在匀强磁场中做半径恒定的圆周运动．带电粒子局限在圆环状的空腔内，粒子碰撞时发生核反应．关于带电粒子的比荷
A对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
B对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
C对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T越大
D对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T越小
正确答案
解析
解：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知：Bqv=
而粒子在电场中被加速，则有：qU=
由①②得：R=
A、对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
C、对于给定的带电粒子，U越大，B也相应越大，再代入周期T的公式得T越小，故C错误，D正确．
故选：BD．
用同一回旋加速器分别对质子和氘核（氘核的质量是质子质量的2倍，电量与质子的电量相同）加速后（ ）
正确答案
解析
解：回旋加速器的工作原理是经过电场对带电粒子加速，在磁场中洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，这样周而复始的加速和匀速圆周运动，使粒子的动能增大；最终的轨道半径最大为R．
据洛伦兹力提供向心力求得r=
据p2=2mEk和氘核的质量是质子质量的2倍，电量与质子的电量相同，所以质量小的质子获得动能大，故A正确，BCD错误．
故选：A．
回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交变电压为U=2×104V，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R=1m，磁场的磁感应强度B=0.5T，质子的质量m=1.67×10-27kg，电量q=1.6×10-19C．问：
（1）质子经回旋加速器最后得到的动能多大？共加速了多少次？
（2）交变电源的频率是多大？
正确答案
解：（1）根据qvB=m
则粒子出D形盒时的动能为：Ekm=
带电粒子一次加速获得动能为：EK0=qU；
则带电粒子被加速的次数为：N=
（2）由洛伦兹力提供向心力，则有：Bqv=m
而T=
因一直处于加速状态，则磁场中的周期与交流电源的周期相同，即为：T=
那么交变电源的频率为：f=
答：（1）质子经回旋加速器最后得到的动能1.9×10-12 J，共加速了599；
（2）交变电源的频率是7.6×106Hz．
解析
解：（1）根据qvB=m
则粒子出D形盒时的动能为：Ekm=
带电粒子一次加速获得动能为：EK0=qU；
则带电粒子被加速的次数为：N=
（2）由洛伦兹力提供向心力，则有：Bqv=m
而T=
因一直处于加速状态，则磁场中的周期与交流电源的周期相同，即为：T=
那么交变电源的频率为：f=
答：（1）质子经回旋加速器最后得到的动能1.9×10-12 J，共加速了599；
（2）交变电源的频率是7.6×106Hz．
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