如图为回旋加速器的装置图,D型盒的两底边分别为a、b,且相距很近,忽略粒子在其间的运动时间,设D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,质量为m带电量为q的正电荷在a的中点从静止释放,求:
(1)带电粒子出回旋加速器时的动能
(2)从带电粒子开始运动开始计时,画出Uab一个周期内随时间t变化的图像(横轴用已知量标出)
(3)如果ab间的电压值始终保持为U,带电粒子从静止开始运动到出加速器所用的时间
高三物理计算题中等难度题
如图为回旋加速器的装置图,D型盒的两底边分别为a、b,且相距很近,忽略粒子在其间的运动时间,设D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,质量为m带电量为q的正电荷在a的中点从静止释放,求:
(1)带电粒子出回旋加速器时的动能
(2)从带电粒子开始运动开始计时,画出Uab一个周期内随时间t变化的图像(横轴用已知量标出)
(3)如果ab间的电压值始终保持为U,带电粒子从静止开始运动到出加速器所用的时间
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如图所示为回旋加速器示意图,利用回旋加速器对粒子进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T,加速电压为U。忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间,下列说法正确的是 ( )
A. 保持B、U和T不变,该回旋加速器可以加速质子
B. 只增大加速电压U,粒子获得的最大动能增大
C. 只增大加速电压U,粒子在回旋加速器中运动的时间变短
D. 回旋加速器只能加速带正电的粒子,不能加速带负电的粒子
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如图所示为回旋加速器示意图,利用回旋加速器对粒子进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T。忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应,下列说法正确的是
A. 保持B和T不变,该回旋加速器可以加速质子
B. 仅调整磁场的磁感应强度大小为B,该回旋加速器仍可以加速粒子
C. 保持B和T不变,该回旋加速器可以加速粒子,且在回旋加速器中运动的时间与粒子的相等
D. 保持B和T不变,该回旋加速器可以加速粒子,加速后的最大动能与粒子的相等
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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。现用回旋加速器加速质子,为了使质子获得的动能增大为原来的4倍,可以( )
A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍
B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍
C.将加速电场的电压增大为原来的4倍
D.将加速电场的频率增大为原来的4倍
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(16分)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E㎞。
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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,置于真空中的两个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. 设两D形盒之间所加的交流电压为U,被加速的粒子质量为m、电量为q,粒子从D形盒一侧开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出.
求:(1)粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小
(2)粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径
(3)粒子至少经过多少次加速才能从回旋加速器D形盒射出
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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;
(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.
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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处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子在狭缝中被加速,加速电压为U,加速过程中不考虑相对论效应和重力影响,则关于回旋加速器,下列说法正确的是
A. 带电粒子每一次通过狭缝时获得的能量不同
B. D形盘的半径R越大,粒子离开回旋加速器时获得的最大动能越大
C. 交变电源的加速电压U越大,粒子离开回旋加速器时获得的最大动能越大
D. 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为
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