中核集团研发的“超导质子回旋加速器”,能够将质子加速至光速的,促进了我国医疗事业的发展。若用如图所示的回旋加速器分别加速氕、氘两种静止的原子核,不考虑加速过程中原子核质量的变化,以下判断正确的是
A. 氘核射出时的向心加速度大
B. 氕核获得的速度大
C. 氘核获得的动能大
D. 氕核动能增大,其偏转半径的增量不变
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中核集团研发的“超导质子回旋加速器”,能够将质子加速至光速的,促进了我国医疗事业的发展。若用如图所示的回旋加速器分别加速氕、氘两种静止的原子核,不考虑加速过程中原子核质量的变化,以下判断正确的是
A. 氘核射出时的向心加速度大
B. 氕核获得的速度大
C. 氘核获得的动能大
D. 氕核动能增大,其偏转半径的增量不变
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中核集团研发的“超导质子回旋加速器”,能够将质子加速至光速的,促进了我国医疗事业的发展。若用如图所示的回旋加速器分别加速氕、氘两种静止的原子核,不考虑加速过程中原子核质量的变化,以下判断正确的是
A. 氘核射出时的向心加速度大
B. 氕核获得的速度大
C. 氘核获得的动能大
D. 氕核动能增大,其偏转半径的增量不变
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2018年中核集团研发的“超导质子回旋加速器”,能够将质子加速至一半光速,打破了美国、瑞士等少数国家的垄断。如图所示为早期回旋加速器的结构示意图,两个半径为R的D形金属盒相距很近,连接电压峰值为UM、的高频交流电源,垂直D形盒的匀强磁场的磁感应强度为B.现用此加速器来加速电荷量分别为+0.5q、+q、+2q,对应质量分别为m、2m、3m的三种静止粒子,不考虑加速过程中粒子质量的变化,最后经多次回旋加速后从D形盒中飞出的粒子中动能最大为( )
A. B. C. D.
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我国计划在南京建立国际领先的大科学工程装置——“强流高亮度超导质子源”.超导直线加速器将质子加速至0.9倍光速以上,加速过程中,质子的能量增加,则质子的质量________(选填“增加”“不变”或“减小”),其物质波波长________(选填“增加”“不变”或“减小”).
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如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现保持磁感应强度B和电压U一定的前提下,分别先后对质子()和氦核()成功加速,粒子在电场中的运动时间忽略不计。以下说法正确的是
A. 前后两次所用交流电的频率之比为2:1 B. 两粒子获得的最大速度相等
C. 两粒子获得的最大动能相等 D. 两粒子完成加速所需时间相等
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如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并与高频电源相连。现分别加速质子()和氦核(),下列说法中正确的是( )
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.两次所接高频电源的频率相同
D.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
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回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当令医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产牛另一粒子,试写出核反应方程。若碳11的半衰期为,经剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取两位有效数字)
(2)回旋加速器的原理如图.和是两个1中空半经为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为的交流电源上,位于圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计).它们在两盒之间被电场加速,、置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P.求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、的关系式(忽略质子在电场中的运动时间,其最大速度远小于光速)。
(3)推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差是增大、减小还是不变?
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回旋加速器的磁场B=1.5 T,它的最大回旋半径r=0.50 m,当分别加速质子和α粒子时,求:
(1)加在两D形盒间交变电压频率之比;
(2)粒子的最大速率之比.
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