回旋加速器D形盒中央為質(zhì)子流,D形盒的交變電壓為U=2×104 V,靜止的質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速后,進(jìn)入D形盒,其最大軌道半徑R=1 m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T.問:

(1)質(zhì)子最初進(jìn)入D形盒的動(dòng)能多大;

(2)質(zhì)子經(jīng)回旋加速器最后得到的動(dòng)能多大;

(3)交變電源的頻率是多少?

(1)2×104 eV  (2)1.92×10-12 J  (3)7.63×106 Hz


解析:

(1)粒子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理得eU=Ek-0

Ek=eU=2×104 eV.

(2)粒子在回旋加速器的磁場(chǎng)中繞行的最大半徑為R,則有:Bqv=

解得:v=

質(zhì)子經(jīng)回旋加速器最后獲得的動(dòng)能為Ek=mv2==1.92×10-12 J.

(3)f==7.63×106 Hz.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器D形盒中央為質(zhì)子流,D形盒的交流電壓為U,靜止質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速后,進(jìn)入D形盒,其最大軌道半徑為R,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)子質(zhì)量為m.求:
(1)質(zhì)子最初進(jìn)入D形盒的動(dòng)能多大?
(2)質(zhì)子經(jīng)回旋加速器最后得到的動(dòng)能多大?

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(1)質(zhì)子最初進(jìn)入D形盒的動(dòng)能多大?

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(3)交變電源的頻率是多少?

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(1)質(zhì)子最初進(jìn)入D形盒的動(dòng)能多大?

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