如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,被加速的质子从D形盒中央由静止出发,经交变电场加速后进入磁场.设质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,若忽略质子在电场中的加速时间,则下列说法正确的是( )
A. 如果只增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短
B. 如果只增大交变电压U,则电荷的最大动能会变大
C. 质子在电场中加速的次数越多,其最大动能越大
D. 交流电的周期应为T
高三物理不定项选择题中等难度题
(12分)如图14所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:
(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;
(2)设两D形盒间距为d,其间电压为U,电场视为匀强电场,质子每次经电
场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数;
(3)加速到上述能量所需时间.
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(12分)如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电荷量为q
的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:
(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;
(2)设两D形盒间距为d,其间电压为U,电场视为匀强电场,质子每次经电
场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数;
(3)加速到上述能量所需时间.
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如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出。下列正确的是( )
A.回旋加速器不能无限加速质子
B.增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短
C.回旋加速器所加交变电压的频率为
D.下半盒内部,质子的运动轨迹半径之比(由内到外)为1∶∶
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劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示,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忽略,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,任何粒子通过该回旋加速器能得到的最大动能相同
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如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q。下列说法错误的是
A. 质子的最大速度不超过2πRf
B. 质子的最大动能为
C. 质子的最大动能与电压U无关
D. 只增大磁感应强度B,可增加质子的最大动能
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粒子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,高频交流电的频率为f,加速电压为U,若中心粒子源S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,则下列说法正确的是( )
A. 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
B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C. 质子被加速后的最大速度不能超过2Rf
D. 质子第二次和第一次经过D形盒狭缝后轨道半径之比为2:1
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粒子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,高频交流电的频率为f,加速电压为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,则下列说法正确的是( )
A. 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α粒子
B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D. 质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1
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粒子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,高频交流电的频率为f,加速电压为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,则下列说法正确的是( )
A. 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α粒子
B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D. 质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1
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粒子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,高频交流电的频率为f,加速电压为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,则下列说法正确的是( )
A.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α粒子
B.加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1
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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,高频交流电的频率为f、电压大小恒为U,若中心粒子源放射出的质子质量为m,电量为+e,从静止开始在加速器中被加速.不考虑相对论效应和重力作用,则下列说法正确有
A.若该加速器能实现对质子的加速,则上述物理量必须满足
B.若该加速器能实现对质子的加速,则上述物理量必须满足
C.质子最终由加速器加速获得的最大速度随电压U的增大而增大
D.质子最终由加速器加速获得的最大速度随磁感应强度B的增大而增大
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