图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个“D”形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源两极相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变

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

图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个“D”形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源两极相连.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,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列说法正确的是(   )
A.在Ek-t图中应有(t2-t1)>(t3-t2)>...>(tn-tn-1
B.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
C.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大“D”形盒的半径
D.在磁感应强度B、“D”形盒半径R、粒子的电荷量q及其质量m不变的情况下,粒子的加速次数越多,粒子的最大动能一定越大

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

A、根据周期公式T= 2πm/qB知,粒子的回旋的周期不变,与粒子的速度无关,所以t4-t3=t3-t2=t2-t1.故A错误;
B、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致,故电源的变化周期应该等于2(tn-tn-1),故B错误;
C、根据半径公式r= mv/Bq知,v=qBr/m,则粒子的最大动能Ek=mv2/2=q2B2r2/2m,与加速的次数无关,与D形盒的半径以及磁感应强度有关,故C正确,D错误。
故选:C.

◎ 知识点

    专家分析,试题“图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个“D”形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源两极相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变…”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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