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用回旋加速器加速質子,為了使質子獲得的動能增大為原來的4倍,可以(   )
A.將D型金屬盒的半徑增大為原來的2倍
B.將磁場的磁感應強度增大為原來的4倍
C.將加速電場的電壓增大為原來的4倍
D.將加速電場的頻率增大為原來的4倍
A

qvB=mv^2/r
v=qBr/m
Ek=mv^2/2=m(qBr/m)^2/2=q^2B^2r^2/m
為了使質子獲得的動能增加為原來的4倍可以是質量增加為原來二倍、或者磁感應強度增大為原來二倍 、或者半徑增大為原來2倍。故選A。
練習冊系列答案
相關習題

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;匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D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:單選題

如圖所示是醫用回旋加速器示意圖,其核心部分是兩個D形金屬盒,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連。現分別加速氘核()和氦核()。下列說法中正確的是(    )
A.它們的最大速度相同
B.它們的最大動能相同
C.它們在D形盒中運動的周期相同
D.僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質量為m,電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場,然后讓粒子垂直進入磁感應強度為B的磁場中,最后打到底片D上.

(1)粒子進入磁場時的速率。
(2)求粒子在磁場中運動的軌道半徑。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一回旋加速器,兩個D形盒的半徑為R,兩D形盒之間的高頻電壓為U,偏轉磁場的磁感強度為B。如果一個α粒子和一個質子,都從加速器的中心開始被加速,試求它們從D形盒飛出時的速度之比。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑圓環可繞豎直軸O1O2旋轉,在圓環上套一個小球,實驗時發現,增大圓環轉速,小球在圓環上的位置升高,但無論圓環轉速多大,小球都不能上升到與圓心O等高的N點.現讓小球帶上正電荷,下列措施可以讓小球上升到N點的是( 。
A.在空間加上水平向左的勻強磁場B.在空間加上豎直向上的勻強電場
C.在空間加上方向由圓心O向外的磁場D.在圓心O點放一個帶負電的點電荷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(22分)如圖所示,半徑足夠大的兩半圓形區域I和II中存在與紙面垂直的勻強磁場,兩半圓形的圓心分別為O、O’,兩條直徑之間有一寬度為d的矩形區域,區域內加上電壓后形成一勻強電場。一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子(不計重力),以初速度v0從M點沿與直徑成30o角的方向射入區域I,而后從N點沿與直徑垂直的方向進入電場,N點與M點間的距離為L0,粒子第一次離開電場時的速度為2v0,隨后將兩直徑間的電壓調為原來的2倍,粒子又兩進兩出電場,最終從P點離開區域II。已知P點與圓心為O’的直徑間的距離為L,與最后一次進入區域II時的位置相距L,求:
(1)區域I內磁感應強度B1的大小與方向
(2)矩形區域內原來的電壓和粒子第一次在電場中運動的時間;
(3)大致畫出粒子整個運動過程的軌跡,并求出區域II內磁場的磁感應強度B2的大。
(4)粒子從M點運動到P點的時間。

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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、核醫學等高新技術領域得到了廣泛應用,有力地推動了現代科學技術的發展。
(1)當令醫學影像診斷設備PET/CT堪稱“現代醫學高科技之冠”,它醫療診斷中,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,經剩余碳11的質量占原來的百分之幾?(結果取兩位有效數字)
(2)回旋加速器的原理如圖.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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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為測定帶電粒子比荷()的裝置,粒子以一定的初速度進入并沿直線通過速度選擇器,速度選擇器內有相互正交的勻強磁場和勻強電場,磁感應強度和電場強度 速度選分別為B和E。然后粒子通過平板S上的狹縫P,進入另一勻強磁場,最終打在能記錄粒子位置的膠片AlA2上。下列表述正確的是            (   )
A.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里
B.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越小
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的比荷越大

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