美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器,應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點,能使帶電粒子在較小的空間范圍內經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量。如圖所示為改進后的回旋加速器的示意圖,其中距離很小的盒縫間的加速電場的場強大小恒定,且被限制在A、C板間,帶電粒子從P0處靜止釋放,并沿電場線方向進入加速電場,經(jīng)加速后進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,對于這種回旋加速器,下列說法正確的是

A.帶電粒子每運動一周被加速一次
B.P1P2=P2P3
C.粒子能達到的最大速度與D形盒的尺寸無關
D.加速電場的方向需要做周期性的變化

A

解析試題分析:據(jù)題意,由于加速電場只在實線部分有,則帶電粒子運動一周,經(jīng)過加速電場一次,故應該被加速一次,選項A正確而D選項錯誤;據(jù)圖有:,由于帶電粒子經(jīng)過加速電場時有:,經(jīng)過處理得到:,即,同理有:,故B選項錯誤;據(jù)可知,帶電粒子的最大速度有D形盒半徑?jīng)Q定,故C選項錯誤。
考點:本題考查回旋加速器。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在豎直向上的勻強磁場中,水平放置著一根長直導線,電流方向垂直紙面向外,a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點,在這四點中

A.a(chǎn)點磁感應強度最大 B.b點磁感應強度最大
C.a(chǎn)、b兩點磁感應強度相同 D.c、d兩點磁感應強度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,在磁感應強度為B的勻強磁場中,面積為S的矩形剛性導線框abcd可繞過ad邊的固定軸OO′轉動,磁場方向與線框平面垂直。在線框中通以電流強度為I的穩(wěn)恒電流,并使線框與豎直平面成角,此時bc邊受到相對OO′軸的安培力力矩大小為

A.ISBB.ISBC.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場B1,帶電粒子從邊界MN上的A點以速度vo垂直磁場方向射人磁場,經(jīng)磁場偏轉后從邊界MN上的B點射出。若在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射人磁場,經(jīng)磁場偏轉后從邊界MN上的B'點射出(圖中未標出),不計粒子的重力。下列關于粒子的說法正確的是

A.點在B點的右側
B.從點射出的速度大于從B點射出的速度
C.從點射出的速度方向平行于從B點射出的速度方向
D.從A到B'的時間等于從A到B的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,有一垂直于紙面向外的有界勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,其邊界為一等腰直角三角形(邊界上有磁場),ACD為三角形的三個頂點,AC=AD=L。今有一質量為m、電荷量為+q的粒子(不計重力),以速度從CD邊上的某點P既垂直于CD邊又垂直于磁場的方向射入,然后從AD邊上某點Q射出,則有

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

某單色光照射到一逸出功為W的光電材料表面,所產(chǎn)生的光電子在垂直于磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動的最大半徑為r,設電子的質量為m,帶電量為e,普朗克常量為h,則該光波的頻率為(   ) 

A. B. C.- D.+

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示是質譜儀的工作原理示意力。帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是

A.質譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質比越小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如右圖所示,空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,電場和磁場相互垂直.在電磁場區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c為圓環(huán)上的三個點,a點為最高點,c點為最低點,Ob沿水平方向.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放.下列判斷正確的是

A.當小球運動的弧長為圓周長的1/4時,洛倫茲力最大
B.當小球運動的弧長為圓周長的1/2時,洛倫茲力最大
C.小球從a點到b點,重力勢能減小,電勢能增大
D.小球從b點到c點,電勢能增大,動能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個D形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連.帶電粒子在運動中的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列判斷正確的是(    ) 

A.從Ek-t圖可知,要想粒子獲得的最大動能越大,則要求D形盒的面積也越大
B.在Ek-t圖中應有t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.高頻電源的變化周期應該等于tn-tn-1
D.從Ek-t圖可知,粒子加速次數(shù)越多,粒子的最大動能一定越大

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