某一回旋加速器，兩半圓形金屬盒的半徑為R，它們之間的電壓為U，所處的磁場的感應強度為B，帶電粒子的質量為m，電荷量為q，則帶電粒子所能獲得的最大動能為__________

試題分析：當粒子的半徑達最大時，必須將帶電粒子引出，此時由Bqv=m可得：v=，則最大動能Ek=mv2=
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，A、B、C三板平行，B板延長線與圓切于P點，C板與圓切于Q點．離子源產生的初速為零、帶電量為q、質量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點垂直射入勻強偏轉電場，偏轉后恰從B板邊緣離開電場，經過一段勻速直線運動，進入半徑為r的圓形勻強磁場，偏轉后垂直C板打在Q點．（忽略粒子所受重力）
（
q
m
=2×104c/kg，U0=100V，偏轉電場極板長l=6cm、板間距d=2
3
cm，r=4cm）
求：（1）偏轉電壓U；
（2）粒子進入磁場時速度的大小及速度與B板的夾角；
（3）磁感應強度B的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置．其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（　�。�
A．減小磁場的磁感應強度
B．增大勻強電場間的加速電壓
C．增大D形金屬盒的半徑
D．減小狹縫間的距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

質譜儀是用來測定帶電粒子質量和分析同位素的重要裝置，在科學研究中具有重要應用．如圖所示的是質譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強磁場的磁感應強度為B1，方向垂直紙面向外．一束電荷量相同但質量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線穿過電容器后進入另一磁感應強度為B2的勻強磁場，方向垂直紙面向外．結果分別打在感光片上的a、b兩點，設a、b兩點之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計重力．則以下判斷正確的是（　�。�
A．該束帶電粒子的電性均相同，且均帶正電
B．該束帶電粒子的電性均相同，且均帶負電
C．該束帶電粒子的速度均相同，且均為
U
B1d
D．打在a、b兩點的粒子的質量之差△m=
B1B2qdx
2U

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場(B)和勻強電場(E)組成的速度選擇器，然后粒子通過平板S上的狹縫P，進入另一勻強磁場B′，最終打在A1A2上．下列表述正確的是

A．粒子帶負電
B．所有打在A1A2上的粒子，在磁場B′中運動時間都相同
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
D．粒子打在A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質譜儀是一種分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示。離子源S產生質量為m、電荷量為q的鉀離子，離子出來時速度很小，可視為零。離子經過電勢差為U的電場加速后，沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，經半圓周到達照相底片上的P點。

(1)求粒子進入磁場時的速度；
(2)求P點到入口S1的距離x；
(3)在實驗過程中由于儀器不完善，加速電壓在平均值U附近變化U，求需要以多大相對精確度U/U維持加速電壓值，才能使鉀39、鉀41的同位素束在照相底片上不發(fā)生覆蓋。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產生的粒子，質量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。

（1）求粒子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t ；
（3）實際使用中，磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能E㎞。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具.它的構造原理如圖所示，離子源S產生電荷量為q的某種正離子，離子產生時的速度很小，可以看作是靜止的，離子經過電壓U加速后形成離子流，然后垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，沿著半圓周運動而到達記錄它的照相底片P上。實驗測得，它在P上的位置到入口處S1的距離為a，離子流的電流為I。

(1)在時間t內到達照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？
(2)這種離子的質量為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

回旋加速器在核科學、核技術、核醫(yī)學等高新技術領域得到了廣泛應用，有力地推動了現(xiàn)代科學技術的發(fā)展。
(1)當令醫(yī)學影像診斷設備PET／CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學高科技之冠”，它醫(yī)療診斷中，常利用能放射正電子的同位素碳11作示蹤原子。碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質子轟擊氮14獲得，同時還產牛另一粒子，試寫出核反應方程。若碳11的半衰期為,經剩余碳11的質量占原來的百分之幾？（結果取兩位有效數(shù)字）
(2)回旋加速器的原理如圖．和是兩個1中空半經為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為的交流電源上，位于圓心處的質子源A能不斷產生質子(初速度可以忽略，重力不計)．它們在兩盒之間被電場加速，、置于與盒面垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中。若質子束從回旋加速器輸出時的平均功率為P．求輸出時質子束的等效電流I與P、B、R、的關系式(忽略質子在電場中的運動時間，其最大速度遠小于光速)。
（3）推理說明：質子在回旋加速器中運動時，隨軌道半徑的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差是增大、減小還是不變？

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