练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示为回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形盒，两盒分别和一高频交流电源的两极相连，高频电源的电压为U，匀强磁场垂直D形盒平面，磁感应强度为B，在D形盒中央s点处放有粒子源．当粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子（设粒子的初速度为0），然后被回旋加速器加速，设D形盒的最大半径为R，则（　　）
    A、所加高频交流电的频率应是
    Bq
    πm
    B、所加高频交流电的频率应是
    Bq
    2πm
    C、粒子离开加速器前被加速的次数为
    B2qR2
    mU
    D、粒子离开加速器时的动能是
    B2q2R2
    2m
    分析：粒子先在电场中加速，然后进入磁场，做匀速圆周运动，半圆周后后，粒子再次进入电场，此时电源交换电极，粒子继续加速．磁场周期T=
    2πm
    qB
    ，是定值，保持电场与磁场周期相同，则粒子可一直加速．
    解答：解：A、交流电
    T
    2
    时间，改变一次方向，
    T
    2
    =
    1
    2f
    =
    πm
    qB
    得：f=
    qB
    2πm
    ，故A错误B正确；
    C、半径为R时，qvB=m
    v2
    R
    得v=
    qBR
    m
    ，E=
    1
    2
    mv2=
    q2B2R2
    2m
    ，一次加速为qU，设加速n次，则nqU=E，n=
    qB2R2
    2mU
    故C错误D正确；
    故选：BD．
    点评：此题重在理解回旋加速器原理，加速电场半个周期改变一次反响，与磁场周期相同，保证粒子在电场中一直加速，在磁场中旋转．进行计算时，把握好在电场和磁场中运动时间的关系．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个靠得非常近的D形盒，两盒分别和一高频交流电源的两极相连，交流高频电源的电压为U，匀强磁场分布在两D形盒内且垂直D形盒所在平面，磁感应强度为B，在D形盒中央S点处放有粒子源．粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子（设粒子的初速度为零）被回旋加速器加速，设D形盒的最大半径为R，则（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示为回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上．在D1盒中心A处有离子源，它产生并发出的a粒子，经狭缝电压加速后，进入D2盒中．在磁场力的作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速．为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出．已知a粒子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，设狭缝很窄，粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为零．（不计a粒子重力）求：
    （1）a粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小；
    （2）a粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f
    （3）a粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n+1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离△x．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示为回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个靠得非常近的D形盒，两盒分别和一高频交流电源的两极相连，交流高频电源的电压为U，匀强磁场分布在两D形盒内且垂直D形盒所在平面，磁感应强度为B，在D形盒中央S点处放有粒子源．粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子（设粒子的初速度为零）被回旋加速器加速，设D形盒的最大半径为R，则（　　）
    A．所加高频交流电的频率应是
    Bq
    πm
    B．粒子离开加速器的动能是
    B2q2R2
    m
    C．粒子离开加速器前被加速的次数为
    B2q2R2
    mU
    D．粒子在回旋加速器中运动的时间为
    πBR2
    2U
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013年北京市海淀区高考物理二模试卷（解析版） 题型：解答题

    如图所示为回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上．在D1盒中心A处有离子源，它产生并发出的a粒子，经狭缝电压加速后，进入D2盒中．在磁场力的作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速．为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出．已知a粒子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，设狭缝很窄，粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为零．（不计a粒子重力）求：
    （1）a粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小；
    （2）a粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f
    （3）a粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n+1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离△x．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案