1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个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
◎ 题目
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个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. 设两D形盒之间所加的交流电压为U,被加速的粒子质量为m、电量为q,粒子从D形盒一侧开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出. 求:(1)粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小 (2)粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径 (3)粒子至少经过多少次加速才能从回旋加速器D形盒射出 |
◎ 答案
(1) (2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)(5分)粒子在电场中被加速由动能定理 …………4分 得: …………………………………………………………1分 (2)(5分)带电粒子在磁场中做圆周运动,洛仑兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得:………………………………………3分 解得: ……………………………………………1分 代入数据得: …………………………………1分 (3)(6分)若粒子射出,则粒子做圆周运动的轨道半径为R,设此时速度为 由牛顿第二定律知 ,解得此时粒子的速度为 ……2分 此时粒子的动能为代入数据得 ………………2分 粒子每经过一次加速动能增加qU,设经过n次加速粒子射出,则 代入数据,解得: ………………………………2分 |
◎ 知识点
专家分析,试题“1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个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…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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