圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個(gè)“D”形金屬盒,在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并分別與高頻電源兩極相連。帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間,則下列說(shuō)法正確的是

A.在Ek—t圖中應(yīng)有(t2-t1)>(t3-t2)>(t4-t3)>……(tn-tn-1
B.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn-tn-1
C.要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大,可以增大“D”形盒的半徑
D.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、“D”形盒半徑R、粒子的質(zhì)量m及其電荷量q不變的情況下,粒子的加速次數(shù)越多,粒子的最大動(dòng)能一定越大
C

試題分析:根據(jù)周期公式T= 知,粒子的回旋的周期不變,與粒子的速度無(wú)關(guān),所以t4-t3=t3-t2=t2-t1.A錯(cuò)誤;交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致,故電源的變化周期應(yīng)該等于2(tn-tn-1),B錯(cuò)誤;根據(jù)公式r=,有v=,故最大動(dòng)能Ekm=mv2=,與半徑有關(guān);要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大,可以增大“D”形盒的半徑,C正確;與粒子加速的次數(shù)無(wú)關(guān),D正確。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab是圓的直徑.一不計(jì)重力的帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度大小為v,當(dāng)速度方向與ab成30°角時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),且為t;若相同的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng),也經(jīng)時(shí)間t飛出磁場(chǎng),則其速度大小為( 。
A.
3
6
v
B.
1
2
v
C.
2
3
v
D.
3
2
v

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

圖中為一“速度選擇器”裝置示意圖.a(chǎn)、b為水平放置的平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),使所選電子能夠沿水平直線OO′運(yùn)動(dòng)由O′射出,電子重力不計(jì),可能達(dá)到上述目的辦法是( 。
A.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
B.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
C.使a板電勢(shì)高于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
D.使a板電勢(shì)低于b板,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖,是回旋加速器的原理示意圖,其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并分別與高頻的交流電相連,已知加速電壓為U,D形金屬盒的半徑為R,兩盒之間的狹逢距離為d,若O處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的質(zhì)子在加速器中被加速(忽略粒子質(zhì)量變化,不計(jì)重力),則下列判斷正確的是( 。
A.質(zhì)子加速度的最大動(dòng)能為
q2B2R2
2m
B.質(zhì)子每次加速后經(jīng)過(guò)D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍
C.質(zhì)子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=
πBR2
2U
+d
2mN
qU
D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交變電流的頻率f,該回旋加速度器不能用于加速氘核

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置,在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用.如圖所示的是質(zhì)譜儀工作原理簡(jiǎn)圖,電容器兩極板相距為d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直紙面向外.一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外.結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x,粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)重力.則以下判斷正確的是(  )
A.該束帶電粒子的電性均相同,且均帶正電
B.該束帶電粒子的電性均相同,且均帶負(fù)電
C.該束帶電粒子的速度均相同,且均為
U
B1d
D.打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m=
B1B2qdx
2U

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖,設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子(不計(jì)重力),經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中,帶電粒子打至底片上的P點(diǎn),設(shè)OP=x,則在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是(   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀是一種分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的鉀離子,離子出來(lái)時(shí)速度很小,可視為零。離子經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)半圓周到達(dá)照相底片上的P點(diǎn)。

(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度
(2)求P點(diǎn)到入口S1的距離x;
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于儀器不完善,加速電壓在平均值U附近變化U,求需要以多大相對(duì)精確度U/U維持加速電壓值,才能使鉀39、鉀41的同位素束在照相底片上不發(fā)生覆蓋。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)型小槽,槽內(nèi)光滑,槽寬度和深度處處相同,現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中,讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速υ0,與此同時(shí),有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)玻璃環(huán)形小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比。其方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變,那么(  )
A.小球受到的向心力大小不變
B.小球受到的向心力大小不斷增加
C.磁場(chǎng)力對(duì)小球做了功
D.小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置.其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒分別與高頻電源相連。則帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與下列因素有關(guān)的是
A.加速的次數(shù)B.加速電壓的大小
C.金屬盒的半徑D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度

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