高三物理填空题中等难度题
高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
一回旋加速器,在外加磁场一定时,可把质子(H)加速到v,使它获得动能为Ek,则:
(1)能把α粒子()加速到的速度为________.
(2)能使α粒子获得的动能为________.
(3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为________.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,其基本原理如图所示。现有一回旋加速器,当外加磁场一定时,可把质子的速度从零加速到v,质子获得的动能为Ek。在不考虑相对论效应的情况下,用该回旋加速器加速原来静止的α粒子(氦核)时,有
A. 能把α粒子从零加速到
B. 能使α粒子获得的动能为2Ek
C. 加速α粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为1:2
D. 加速α粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为2:1
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
一回旋加速器当外加磁场一定时,可把α粒子加速到v,它能把质子加速到的速度为 ( )
A.v B.2v C.0.5v D.4v
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回旋加速器的磁场B=1.5T,它的最大回旋半径r=0.50m.当分别加速质子和α粒子时,求:
(1)加在两个D形盒间交变电压频率之比.
(2)粒子所获得的最大动能之比.
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回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒,半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。现用回旋加速器加速质子,为了使质子获得的动能增大为原来的4倍,可以( )
A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍
B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍
C.将加速电场的电压增大为原来的4倍
D.将加速电场的频率增大为原来的4倍
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劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,任何粒子通过该回旋加速器能得到的最大动能相同
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高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹,加速器是加速粒子的重要工具,是核科学研究的重要平台。质子回旋加速器是利用电场和磁场共同作用,使质子作回旋运动,在运动中通过高频电场反复加速、获得能量的装置。质子回旋加速器的工作原理如图(a)所示,置于真空中的形金属盒半径为
,两盒间狭缝的间距为
,磁感应强度为
的匀强磁场与盒面垂直,被加速质子(
)的质量为
,电荷量为
。加在狭缝间的交变电压如图(b)所示,电压值的大小为
、周期
。为了简化研究,假设有一束质子从
板上
处小孔均匀地飘入狭缝,其初速度视为零。不考虑质子间的相互作用。
(1)质子在磁场中的轨迹半径为(已知)时的动能
;
(2)请你计算质子从飘入狭缝至动能达到(问题(1)中的动能)所需要的时间。(不考虑质子间的相互作用,假设质子每次经过狭缝均做加速运动。)
(3)若用该装置加速氦核(),需要对偏转磁场或交变电压作出哪些调整?
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高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示为回旋加速器示意图,利用回旋加速器对粒子进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T,加速电压为U.忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间,下列说法正确的是 ( )
A.保持B、U和T不变,该回旋加速器可以加速质子
B.只增大加速电压U,粒子获得的最大动能增大
C.只增大加速电压U,粒子在回旋加速器中运动的时间变短
D.回旋加速器只能加速带正电的粒子,不能加速带负电的粒子
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