如圖所示,回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,D形盒半徑為R.用該回旋加速器加速質(zhì)子(質(zhì)量數(shù)為1,核電荷數(shù)為1)時(shí),勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交流電周期為T.(粒子通過狹縫的時(shí)間忽略不計(jì))則
A.質(zhì)子在D形盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2T
B.質(zhì)子被加速后的最大速度可能超過
C.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)
D.不改變B和T,該回旋加速器也能用于加速α粒子(質(zhì)量數(shù)為4,核電荷數(shù)為2)
C
【解析】
試題分析:回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等.故A錯(cuò)誤;當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)速度最大,故B錯(cuò)誤;根據(jù),得,與加速的電壓無關(guān).故C正確。根據(jù),知質(zhì)子換成α粒子,比荷發(fā)生變化,則在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期發(fā)生變化,回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等,故需要改變磁感應(yīng)強(qiáng)度或交流電的周期.故D錯(cuò)誤.
考點(diǎn):回旋加速器的工作原理
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A、所加高頻交流電的頻率應(yīng)是
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B、所加高頻交流電的頻率應(yīng)是
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C、粒子離開加速器前被加速的次數(shù)為
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D、粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能是
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A、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度.同時(shí)增大高頻電源的周期 | B、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時(shí)減小高頻電源的周期 | C、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時(shí)增大高頻電源的電壓 | D、減小高頻電源的周期.同時(shí)增大高頻電源的電壓 |
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