回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和交变电源相连接,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 质谱仪/2023-04-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和交变电源相连接,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,某一带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用回旋加速器加速某带电粒子,以下说法正确的是(  )
A.高频电源的电压越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
B.高频交变电源的电压越大,带电粒子在回旋加速器中的运动时间越长
C.匀强磁场的磁感应强度越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
D.匀强磁场的磁感应强度越大,交变电源电压的变化周期越大
魔方格

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

AC、根据qvB=mv2/R得,粒子出D形盒时的速度v=qBR/m,则粒子出D形盒时的动能Ek=mv2/2=q2B2R2/2m.与高频电源的电压无关,与磁感应强度有关,磁感应强度越大,粒子出来时的动能越大.故A错误,C正确;

B、粒子在回旋加速器中的周期T=2πm/qB,与带电粒子的速度无关,所以粒子速度增大,在磁场中的周期不变,速度增大,轨道半径变大,加速的次数减小,在电场中运行的时间变小.则在回旋加速器中的运动时间变短.故B错误;
D、根据T=2πm/qB知,磁感应强度越大,在磁场中的周期越小.因为交变电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相同,所以交变电压的周期变小.故D错误。
故选:C

◎ 知识点

    专家分析,试题“回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和交变电源相连接,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中…”主要考查了你对  【质谱仪】,【回旋加速器】  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。

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