精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
回旋加速器的核心部分是兩個半徑為R的D型金屬扁盒，如圖，盒正中央開有一條窄縫，在兩個D型盒之間加交變電壓，于是在縫隙中形成交變電場，由于屏蔽作用，在D型盒內部電場很弱，D型盒裝在真空容器中，整個裝置放在巨大電磁鐵的兩極之間，磁場方向垂直于D型盒的底面，只要在縫隙中的交變電場的頻率不變，便可保證粒子每次通過縫隙時總被加速，粒子的軌道半徑不斷增大，并逐漸靠近D型盒邊緣，加速到最大能量E后，再用特殊的裝置將它引出。在D型盒上半面中心出口A處有一正離子源，正離子所帶電荷量為q、質量為m，加速時電極間電壓大小恒為U。（加速時的加速時間很短，可忽略；正離子從離子源出發時初速為零）。則下列說法正確的是
A．增大交變電壓U，則正離子在加速器中運行時間將變短
B．增大交變電壓U，則正離子在加速器中運行時間將不變
C．正離子第n次穿過窄縫前后的速率之比為
D．回旋加速器所加交變電壓的頻率為
AC
增大交變電壓U，帶電粒子速度增大的比較快，在Ｄ型盒的偏轉周期數減小，在加速器中的運動時間變短，Ａ對；Ｂ錯；正離子每穿過一次窄縫被加速一次，第ｎ－１次加速后獲得的速度，第ｎ次加速后獲得的速度，可求出兩速度之比為，C對；要想達到同步加速的目的需要讓交變電場的頻率與帶電粒子偏轉的頻率相等，所以交變電場的頻率為，帶電粒子飛出時，所以頻率為，D錯；
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖為回旋加速器的示意圖．D1、D2是兩個中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D形盒接在高頻交流電源上．在D1盒中心A處有粒子源，產生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進入D2盒中．兩個D形盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運動，經過半個圓周后，再次到達兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經過狹縫時再次被加速．如此，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運動半徑也越來越大，最后到達D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導出．已知帶電粒子的電荷量為q，質量為m，加速時狹縫間電壓大小恒為U，磁場的磁感應強度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d．設從粒子源產生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：
（1）帶電粒子能被加速的最大動能Ek；
（2）帶電粒子在D2盒中第n個半圓的半徑；
（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率
.
P
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質D形盒D1、D2構成，其間留有空隙，下列說法正確的是（  ）
A．離子由加速器的中心附近進入加速器
B．離子由加速器的邊緣進入加速器
C．離子從磁場中獲得能量
D．離子從電場中獲得能量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

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極相連接的兩個D形金屬盒。兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示。在保持勻強磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質子()和氦核()加速，則下列說法中正確的是（  ）
A．質子與氦核所能達到的最大速度之比為l：2
B．質子與氦核所能達到的最大速度之比為2：l
C．加速質子、氦核時交流電的周期之比為2：l
D．加速質子、氦核時交流電的周期之比為l：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有A、B、C、D四個離子，它們帶等量的同種電荷，質量關系mA=mB<mC=mD，以不等的速度vA<vB=vC<vD進入速度選擇器后，只有兩種離子從速度選擇器中射出，進入B2磁場，由此可以判斷

A．離子應帶負電
B．進入B2磁場的離子是C、D離子
C．到達b位置的是C離子
D．到達a位置的是C離子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

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能的裝置．其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連。則下列說法正確的是( D  )
A．離子做圓周運動的周期隨半徑增大
B．離子從磁場中獲得能量
C．帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關
D．帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質量為m，電量為q的質子，質子每次經過電場區時，都恰好被電壓為U的電場加速，且電場可視為勻強電場，使質子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出 。下列說法正確的是（     ） 
A．若加速電壓U越高,質子的能量E將越大。
B．若D形盒半徑R越大，質子的能量E將越大。
C．若加速電壓U越高,質子在加速器中的運動時間將越長。
D．若加速電壓U越高,質子在加速器中的運動時間將越短。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖15-5-20所示，有a、b、c、d四個離子，它們帶同種電荷且電荷量相等，它們的速率關系為va＜vb=vc＜vd，質量關系為ma=mb＜mc=md.進入速度選擇器后，有兩種離子從速度選擇器中射出，由此可以判定(    )

圖15-5-20
A．射向P1的是a粒子B．射向P2的是b粒子
C．射向A1的是c粒子D．射向A2的是d粒子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，垂直紙面的兩平行金屬板M、N之間加有電壓，M板上O1處有一粒子源，可不斷產生初速度為零的帶正電粒子，粒子電荷量為q，質量為m，N板右側是一半徑為R的接地金屬圓筒，圓筒垂直于紙面且可繞中心軸逆時針轉動。O2為N板上正對O1的小孔，O3、O4為圓筒某一直徑兩端的小孔，開始時O1、O2、O3、O4在同一水平線上。在圓簡上方垂直紙面放置一熒光屏，熒光屏與直線O1O2平行，圓筒轉軸到熒光屏的距離OP=3R。不計粒子重力及粒子間相互作用。

（1）若圓筒靜止且圓筒內不加磁場，粒子通過圓筒的時間為t，求金屬板MN上所加電壓U
（2）若圓筒內加垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，圓筒繞中心軸以某一角速度逆時針方向勻速轉動，調節MN間的電壓使粒子持續不斷地以不同速度從小孔O2射出電場，經足夠長的時間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過圓筒打到熒光屏上產生亮斑。如果在熒光屏PQ范圍內的任意位置均會出現亮斑，。求粒子到達熒光屏時的速度大小的范圍
（3）在第（2）問情境中，若要使進入圓筒的粒子均能從圓筒射出來，求圓筒轉動的角速度

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
久久精品免费一区二区视