高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
(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.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
(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.
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
回旋加速器的磁场B=1.5T,它的最大回旋半径r=0.50m.当分别加速质子和α粒子时,求:
(1)加在两个D形盒间交变电压频率之比.
(2)粒子所获得的最大动能之比.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹,加速器是加速粒子的重要工具,是核科学研究的重要平台。质子回旋加速器是利用电场和磁场共同作用,使质子作回旋运动,在运动中通过高频电场反复加速、获得能量的装置。质子回旋加速器的工作原理如图(a)所示,置于真空中的形金属盒半径为,两盒间狭缝的间距为,磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直,被加速质子()的质量为,电荷量为。加在狭缝间的交变电压如图(b)所示,电压值的大小为、周期。为了简化研究,假设有一束质子从板上处小孔均匀地飘入狭缝,其初速度视为零。不考虑质子间的相互作用。
(1)质子在磁场中的轨迹半径为(已知)时的动能;
(2)请你计算质子从飘入狭缝至动能达到(问题(1)中的动能)所需要的时间。(不考虑质子间的相互作用,假设质子每次经过狭缝均做加速运动。)
(3)若用该装置加速氦核(),需要对偏转磁场或交变电压作出哪些调整?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
回旋加速器是高能物理中的重要仪器,其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动,在运动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图甲所示,两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中,并分别与高频电源相连(电压随时间变化如乙图所示),D形盒半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒间距离为d(d<<R)。若用回旋加速器加速氘核(设氘核质量m、电荷量q),则下列判断正确的是
A.加速电压U0越大,氘核获得的最大动能越大
B.氘核加速的最大动能为
C.氘核在电场中运动的总时间为
D.该回旋加速器不可以用来加速氦核()
高三物理多选题困难题查看答案及解析
回旋加速器工作原理示意图如图所示.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、频率为f的交流电源上,A处粒子源产生的质子在加速器中被加速.质子初速度可忽略,则下列说法正确的是
A. 若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大
B. 若只增大交流电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短
C. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比
D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
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
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
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∶∶
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
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,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出。下列说法正确的是
A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大
B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大、质子的能量E将越大
C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长
D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短
高三物理选择题简单题查看答案及解析