精英家教網(wǎng)如圖所示,回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置.其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒分別與高頻電源相連.要求高頻電源的周期與粒子在D型盒中運(yùn)動(dòng)周期相同.為增大某帶電粒子加速后從D型盒邊緣引出時(shí)的動(dòng)能,下列措施可行的有(不考慮相對(duì)論效應(yīng))( 。
A、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度.同時(shí)增大高頻電源的周期B、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時(shí)減小高頻電源的周期C、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時(shí)增大高頻電源的電壓D、減小高頻電源的周期.同時(shí)增大高頻電源的電壓
分析:當(dāng)帶電粒子從回旋加速器最后出來時(shí)速度最大,根據(jù)qvB=m
v2
R
求出最大速度,再根據(jù)Ekm=
1
2
mv2
求出最大動(dòng)能,可知與什么因素有關(guān).
解答:解:根據(jù)qvB=m
v2
R
得,最大速度v=
qBR
m
,則最大動(dòng)能Ekm=
1
2
mv2=
q2B2R2
2m
,增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可以增大粒子的最大動(dòng)能.因?yàn)門=
2πm
qB
,知磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,周期減小,因?yàn)榛匦铀倨鞲哳l電源的周期與粒子在磁場(chǎng)中的周期相同,所以需減小高頻電源的周期.粒子最大動(dòng)能與加速的電壓無關(guān).故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
故選:B.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道最大動(dòng)能與D形盒的半徑有關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān).以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與高頻電源的周期相同.
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:

(2006?南通二模)如圖所示,回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置.其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒分別與高頻電源相連.則帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與下列因素有關(guān)的( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置.其核心部分是兩個(gè)“D”型金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒分別與高頻交流電源相連.則帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與下列哪些因素有關(guān)( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為回旋加速器的原理示意圖,其核心部分是兩個(gè)D形盒,兩盒分別和一高頻交流電源的兩極相連,高頻電源的電壓為U,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直D形盒平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在D形盒中央s點(diǎn)處放有粒子源.當(dāng)粒子源放出質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(設(shè)粒子的初速度為0),然后被回旋加速器加速,設(shè)D形盒的最大半徑為R,則( 。
A、所加高頻交流電的頻率應(yīng)是
Bq
πm
B、所加高頻交流電的頻率應(yīng)是
Bq
2πm
C、粒子離開加速器前被加速的次數(shù)為
B2qR2
mU
D、粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能是
B2q2R2
2m

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,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(gè)D形盒,兩盒間構(gòu)成一狹縫,兩D形盒處于垂直于盒面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.下列有關(guān)回旋加速器的描述正確的是(  )

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