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1930年,勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.關于回旋加速器,下列說法正確的是( 。
A.粒子從電場中獲得能量
B.交流電的周期隨粒子速度的增大而增大
C.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大D形盒的半徑
D.不改變交流電的頻率和磁感應強度B,加速質子的回旋加速器也可以用來加速α粒子

A、粒子在電場力作用下,從電場中獲得能量,而洛倫茲力不做功,故A正確;
B、要使粒子一直加速,則交流電的周期與粒子回旋周期相等,而回旋周期T=
2πm
Bq
,與粒子速度的無關,故B錯誤;
C、由qvB=m
v2
R
得,v=
qBR
m
,則最大動能EK=
q2B2R2
2m
,知最大動能與加速器的半徑、磁感線強度以及電荷的電量和質量有關,與加速電壓無關,故C正確;
D、不改變交流電的頻率和磁感應強度B,當加速質子的回旋加速器,若能加速其他粒子,必須保證粒子的比荷相等,而α粒子與質子的比荷不相等,故D錯誤;
故選:AC.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個初速度為零的質子,經過電壓為U的電場加速后,垂直進入磁感應強度B的勻強磁場,已知質子質量m,電量q,試求:
(1)質子進入磁場中的速度?
(2)質子在磁場中運動的軌道半徑及周期?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在如圖所示的xoy坐標系中,僅在x軸上方有垂直于xoy平面向里、范圍足夠大的勻強磁場Ⅰ.質量為m,電荷量為q的負粒子在xoy平面內運動,某時刻經過y軸上y=a的P點,速度方向與y軸正方向夾角為θ=30°,經過時間t0粒子第一次經過x軸,速度方向與粒子在P點速度方向相反,不計重力.
(1)求粒子運動的速率v0和磁場Ⅰ的磁感應強度B1;
(2)若粒子經過P點時,在x軸上方再疊加一個方向垂直于xoy平面的勻強磁場Ⅱ,使粒子能在磁場中做完整的圓周運動,求勻強磁場Ⅱ的磁感應強度B2的大小和方向;
(3)若粒子經過P點時,加一方向在xoy平面內的勻強電場,粒子在復合場中運動時經過了A(2x0,yA)、C(x0,yC)兩點,如圖所示,粒子在A點的動能是P點動能的
1
3
,在C點的動能是P點動能的
2
3
,求電場強度E的大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,區(qū)域Ⅰ內有與水平方向成45°角的勻強電場E1,區(qū)域寬度為d1,區(qū)域Ⅱ內有正交的有界勻強磁場B和勻強電場E2,區(qū)域寬度為d2,磁場方向垂直紙面向里,電場方向豎直向下.一質量為m、帶電量為q的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點,由靜止釋放后水平向右做直線運動,進入區(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運動,從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點穿出,其速度方向改變了60°,重力加速度為g,求:
(1)區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內勻強電場的電場強度E1、E2的大小?
(2)區(qū)域Ⅱ內勻強磁場的磁感應強度B的大。
(3)微粒從P運動到Q的時間有多長?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場場強大小恒定,且被限制在AC板間,虛線中間不需加電場,如圖所示,帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場,經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,對這種改進后的回旋加速器,下列說法正確的是(  )
A.帶電粒子每運動一周被加速兩次
B.帶電粒子每運動一周P1P2=P3P4
C.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關
D.加速電場方向需要做周期性的變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖.半徑為R的兩個中空D形盒,處于垂直于盒面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中.兩D形盒左端狹縫處放置一場強恒定的加速電場.帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場,經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,接著又從P0處進入A、C板間,如此反復,最后從D形盒右側的邊緣飛出.對于這種改進后的回旋加速器,帶電粒子每運動一周被加速______次.若被加速的帶電粒子的電荷量為q,質量為m,則粒子的最大速度vm=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于回旋粒子加速器,下列說法正確的是(  )
①加速器中的電場和磁場都可以使帶電粒子加速
②加速器的半徑越大粒子從加速器射出時能量越大
⑨加速電場的電壓越大粒子從加速器射出時能量越大
④加速器中的磁感強度越大粒子從加速器射出時能量越大.
A.①②B.①③C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個D形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連.帶電粒子在運動中的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列判斷正確的是(    ) 
A.從Ek-t圖可知,要想粒子獲得的最大動能越大,則要求D形盒的面積也越大
B.在Ek-t圖中應有t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.高頻電源的變化周期應該等于tn-tn-1
D.從Ek-t圖可知,粒子加速次數越多,粒子的最大動能一定越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物理理論成果總要推動社會實踐科學的應用和發(fā)展,下列實踐成果中屬于應用了帶電粒子在磁場中的偏轉原理的是:(       )
A.回旋加速器B.避雷針C.電視顯像管D.驗電器

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