(12分)如图14所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;(2)设两

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

(12分)如图14所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:

(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;
(2)设两D形盒间距为d,其间电压为U,电场视为匀强电场,质子每次经电
场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数;
(3)加速到上述能量所需时间.

◎ 答案

(1) 方向垂直于纸面向里
(2) (3)

◎ 解析

(1)带电粒子在磁场中做匀圆周运动,由Bqv=得,v=,又E=mv2
m()2
所以B=,方向垂直于纸面向里.
(2)带电粒子每经过一个周期被电场加速二次,能量增加2qU,则:E=2qUn,n=.
(3)可以忽略带电粒子在电场中运动的时间,又带电粒子在磁场中运行周期T=,所

t=nT=×.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图14所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;(2)设两…”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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