如图1所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝,两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在盒中心A处有离子源,它产生并发出的粒子,经狭缝电压加速后,进入盒中。在磁场力的作用下运动半个圆周后,再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速,设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致如。此周而复始,速度越来越大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘,以最大速度被导出。已知粒子电荷量为q质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R.设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计,且粒子从离子源发出时的初速度为零。(不计粒子重力)求:
(1)粒子第1次由盒进入盒中时的速度大小;
(2)粒子被加速后获得的最大动能;
(3)符合条件的交变电压的周期T;
(4)粒子仍在盒中活动过程中,粒子在第n次由盒进入盒与紧接着第n+1次由盒进入盒位置之间的距离Δx.
高二物理解答题困难题
如图1所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝,两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在盒中心A处有离子源,它产生并发出的粒子,经狭缝电压加速后,进入盒中。在磁场力的作用下运动半个圆周后,再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速,设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致如。此周而复始,速度越来越大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘,以最大速度被导出。已知粒子电荷量为q质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R.设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计,且粒子从离子源发出时的初速度为零。(不计粒子重力)求:
(1)粒子第1次由盒进入盒中时的速度大小;
(2)粒子被加速后获得的最大动能;
(3)符合条件的交变电压的周期T;
(4)粒子仍在盒中活动过程中,粒子在第n次由盒进入盒与紧接着第n+1次由盒进入盒位置之间的距离Δx.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用,下左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图,在D形盒上半面中心S处有一正粒子源,它发出的正粒子,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D形盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。己知正离子电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感应强度大小为B,D形盒的半径为R。每次加速的时间极短,可忽略不计。正粒子从离子源出发时的初速度为零,不计粒子所受重力。则( )
A. 高频交变电压变化的周期为
B. 粒子可能获得的最大动能为
C. 粒子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比为
D. 粒子在回旋加速器中的总的时间为
高二物理单选题简单题查看答案及解析
物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用,下左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图,在D形盒上半面中心S处有一正粒子源,它发出的正粒子,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D形盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。己知正离子电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感应强度大小为B,D形盒的半径为R。每次加速的时间极短,可忽略不计。正粒子从离子源出发时的初速度为零,不计粒子所受重力。则( )
A. 高频交变电压变化的周期为
B. 粒子可能获得的最大动能为
C. 粒子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比为
D. 粒子在回旋加速器中的总的时间为
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物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用,下左图为它的示意图。它由两个铝制的D形盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。右图为俯视图,在D形盒上半面中心S处有一正粒子源,它发出的正粒子,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D形盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。己知正离子电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感应强度大小为B,D形盒的半径为R。每次加速的时间极短,可忽略不计。正粒子从离子源出发时的初速度为零,不计粒子所受重力。则( )
A. 高频交变电压变化的周期为
B. 粒子可能获得的最大动能为
C. 粒子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比为
D. 粒子在回旋加速器中的总的时间为
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如图所示,粒子回旋加速器由两个D形金属盒组成,两个D形盒正中间开有一条窄缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压,使正粒子每经过窄缝都被加速。中心S处的粒子源产生初速度为零的正粒子,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。已知正粒子的电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感应强度为B,D形盒的半径为R。每次加速的时间很短,可以忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 交变电压的频率为
B. 交变电压的频率为
C. 粒子能获得的最大动能为
D. 粒子能被加速的最多次数为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,与高频交流电源相连接后,使粒子每次经过两盒间的狭缝时都能得到加速,如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是
A.仅减小磁场的磁感应强度 B.仅减小狭缝间的距离
C.仅增大高频交流电压 D.仅增大金属盒的半径
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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金 属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,与高频交流电源相连接后,使粒子每次经过两盒间的狭缝时都能得到加速,如图所示.现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是( )
A.仅减小磁场的磁感应强度
B.仅减小狭缝间的距离
C.仅增大高频交流电压
D.仅增大金属盒的半径
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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示.现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是( )
A. 减小磁场的磁感应强度 B. 减小狭缝间的距离
C. 增大高频交流电压 D. 增大金属盒的半径
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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示.现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是( )
A. 减小磁场的磁感应强度 B. 减小狭缝间的距离
C. 增大高频交流电压 D. 增大金属盒的半径
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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示.现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是( )
A.减小磁场的磁感应强度 B.减小狭缝间的距离
C.增大高频交流电压 D.增大金属盒的半径
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