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图甲是回旋加速器的工作原理图.D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差,A处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速.两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动.若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论效应带来的影响,下列判断正确的是(  )
分析:根据洛伦兹力提供向心力,可知回旋加速器的回旋周期一定;同理计算出最大动能的表达式并进行讨论.
解答:解:A、洛伦兹力提供向心力,有qvB=m
v2
r
,解得r=
mv
qB
,
故周期T=
2πr
v
=
2πm
qB
,与速度无关,故t4-t3=t3-t2=t2-t1=
1
2
T,则有tn+1-tn=tn-tn-1;故A正确;B错误;
C、根据电场力做功相等,则有动能的增量相等,即有En+1-En=En-En-1;故C正确;D错误;
故选AC.
点评:解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子,但是最终粒子的动能与电场的大小无关.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2015届浙江省高二上期中物理试卷(解析版) 题型:选择题

图甲是回旋加速器的工作原理图。D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差,A处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论效应带来的影响,下列判断正确的是

A.在Ek-t图中应该有tn+1- tn =tn-tn-1

B.在Ek-t图中应该有tn+1- tn <tn-tn-1

C.在Ek-t图中应该有En+1- En =En-En-1

D.在Ek-t图中应该有En+1-En <En-En-1

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年湖北省武汉市部分学校联考高三(上)调研物理试卷(9月份)(解析版) 题型:选择题

图甲是回旋加速器的工作原理图.D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差,A处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速.两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动.若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论效应带来的影响,下列判断正确的是( )

A.在Ek-t图中应有tn+1-tn=tn-tn-1
B.在Ek-t图中应有tn+1-tn<tn-tn-1
C.在Ek-t图中应有En+1-En=En-En-1
D.在Ek-t图中应有En+1-En<En-En-1

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013武汉摸底)图甲是回旋加速器的工作原理图。D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差,A处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论效应带来的影响,下列判断正确的是

A. 在Ek-t图中应该有tn+1- tn =tn-tn-1

B. 在Ek-t图中应该有tn+1- tn <tn-tn-1

C. 在Ek-t图中应该有En+1- En =En-En-1

D.在Ek-t图中应该有En+1-En <En-En-1

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013武汉摸底)图甲是回旋加速器的工作原理图。D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差,A处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,不计带电粒子在电场中的加速时间,不考虑由相对论效应带来的影响,下列判断正确的是

A. 在Ek-t图中应该有tn+1- tn =tn-tn-1

B.在Ek-t图中应该有tn+1- tn <tn-tn-1

C.在Ek-t图中应该有En+1- En =En-En-1

D.在Ek-t图中应该有En+1-En <En-En-1

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