粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速器的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速.不考虑相对论效应,则下列说法正确是
A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
B.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大
C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为
D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速粒子
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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。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。不计重力作用。求:
(1)第一次加速后,粒子的速度大小v1;
(2)粒子能达到的最大动能Ekm;
(3)实际使用中发现,加速过程中存在相对论效应:随着粒子速度增大,粒子的质量也增大,粒子绕行周期变长,从而使粒子逐渐偏离了交变电场的加速状态。针对这个问题,请你提出一点改进措施。
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1932年,美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的两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处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速,其加速电压恒为U。带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用。则( )
A.带电粒子在加速器中第1次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t2,则t1:t2=1:2
B.带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1:r2=:2
C.两D形盒狭缝间的交变电场的周期T=2m/qB
D.带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为B2q2R2/2m
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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初速度可忽略不计, 质量为m、电荷量为+q,每次在两D形盒中间被加速时加速电压均为U,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.求:
(1)粒子第4次加速后的运动半径与第9次加速后的运动半径之比;
(2)粒子在回旋加速器中获得的最大动能及加速次数;
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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的匀强磁场方向与盒面垂直。两D形盒之间所加的交流电压为U,粒子质量m、电荷量为q的粒子从D形盒一侧圆心处开始被加速(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)交流电压的频率;
(2)粒子从D形盒边缘射出时的动能;
(3)粒子被加速的次数。
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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处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为+q的粒子.粒子在加速器中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.关于回旋加速器,下列说法正确的是( )
A.带电粒子从磁场中获得能量
B.D形盒的半径R越大,粒子加速所能获得的最大动能越大
C.交变电源的加速电压U越大,粒子加速所能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:1
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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Ekm.
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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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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初速度可忽略不计,质量为m、电荷量为+q,每次在两D形盒中间被加速时加速电压均为U,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。求:
(1)粒子第4次加速后的运动半径与第5次加速后的运动半径之比;
(2)粒子在回旋加速器中获得的最大动能及加速次数。
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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。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。则( )
A. 粒子每次通过狭缝时速度的增加量相等
B. 粒子每次通过狭缝时动能的增加量相等
C. 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
D. 粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后速度大小之比为2:1
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