如圖11-4-15所示是回旋加速器中的粒子被加速和回旋所在的平面，它的交變電壓的頻率為1.2×107Hz，半圓形D型盒半徑為0.532m，已知氘核的質(zhì)量m＝3.34×10-27kg，電量q＝1.6×10-19C．問：

(1)要加速氘核，使之回旋的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?（答案均保留三位有效數(shù)字）

(2)氘核能達(dá)到的最大速度是多少?最大動(dòng)能是多少?

1.57T, 4.00×107m/s, 16.7Mev．


解析:

（1）要求氘核在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期（頻率）等于交變電壓的周期（頻率）才能加速氘核．

根據(jù)頻率公式，可得=1.57T．

（2）當(dāng)氘核最后一次在D形盒內(nèi)回旋而射出時(shí)，其圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑就是D形盒的半徑，所以最大速度為，最大動(dòng)能為，即16.7Mev．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-4-15所示，電子源每秒鐘發(fā)射2.5×1015個(gè)電子，電子以v0=8.0×106 m/s的速度穿過P板上的A孔，從M、N兩平行板正中央進(jìn)入兩板間，速度方向平行于板M且垂直于兩極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩極板MN間電壓始終為UMN=80.0 V，兩極板間距離d=1.00×10-3 m.電子在板M、N間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入C、D兩平行板組成的已充電的電容器中，電容器電容為8.0×10-8 F，電子打到D板后就留到D板上.在t1=0時(shí)刻，D板電勢(shì)較C板的電勢(shì)高818 V，在t2=T時(shí)刻，開始有電子打到M板上，已知電子質(zhì)量M=9.1×10-31 kg，電荷量e=1.6×10-19 C，兩板C、P均接地，電子間不會(huì)發(fā)生碰撞（忽略電子所受的重力）：求：

圖11-4-15

（1）兩極板MN間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（2）T時(shí)刻打到M板上每個(gè)電子的動(dòng)能Ek（以eV為單位）；

（3）最終到達(dá)D板的電子數(shù)n；

（4）在CD間的電壓變化為600 V時(shí)刻，每個(gè)電子作用到D板的沖量I.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-4-16所示，兩塊垂直紙面的平行金屬板A、B相距d=10.0 cm，B板的中央M處有一個(gè)α粒子源，可向各個(gè)方向射出速率相同的α粒子，α粒子的比荷q／m=4.82×107 C／kg，為使所有α粒子都不能達(dá)到A板，可以在A、B板間加一個(gè)電壓，所加電壓最小值是U0=4.15×104 V；若撤去A、B間的電壓，仍使所有α粒子都不能到達(dá)A板，可以在A、B間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須符合什么條件?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-4-15所示是回旋加速器中的粒子被加速和回旋所在的平面，它的交變電壓的頻率為1.2×107Hz，半圓形D型盒半徑為0.532m，已知氘核的質(zhì)量m＝3.34×10-27kg，電量q＝1.6×10-19C．問：

(1)要加速氘核，使之回旋的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?（答案均保留三位有效數(shù)字）

(2)氘核能達(dá)到的最大速度是多少?最大動(dòng)能是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11-4-16所示，兩塊垂直紙面的平行金屬板A、B相距d=10.0 cm，B板的中央M處有一個(gè)α粒子源，可向各個(gè)方向射出速率相同的α粒子，α粒子的比荷q／m=4.82×107 C／kg，為使所有α粒子都不能達(dá)到A板，可以在A、B板間加一個(gè)電壓，所加電壓最小值是U0=4.15×104 V；若撤去A、B間的電壓，仍使所有α粒子都不能到達(dá)A板，可以在A、B間加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須符合什么條件?

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