回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 回旋加速器/2023-04-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的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。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,设粒子初速度为零,加速电压为U ,加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是
A.粒子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,盒中相邻轨道的半径之差减小
B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为
C.粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关
D.加速电压越大粒子能获得的最大动能越大

◎ 答案

AB

◎ 解析


试题分析:设粒子在回旋加速器中被加速了n次,则由动能定理得,粒子在回旋加速器中做匀速圆周运动时由洛仑兹力提供向心力,即,解得:,盒中相邻轨道的半径之差为,由此可以看出n越大,半径r之差越小,故A正确;设粒子在回旋加速器中旋转圈数为N,则,粒子在磁场中运动的周期为,由于两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,因此粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为, 根据得:,所以,故B正确;由知,粒子能获得的最大动能为,由此可知,粒子能获得的最大动能与磁感应强度有关,与加速电压无关,故CD错误。所以选AB。

◎ 知识点

    专家分析,试题“回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒…”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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