如圖所示,真空中有一回旋加速器,其兩金屬D形盒的半徑為1.5R,左盒接出一個(gè)水平向右的管道,管道右邊緊連一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),距離磁場(chǎng)右邊界0.2R處有一長(zhǎng)度為2.43R的熒光屏。兩盒間距較小,加入一交流加速電壓;垂直于兩盒向上加入一磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)在盒的中心處由靜止釋放一比荷為em的電子,經(jīng)過時(shí)間t電子便進(jìn)入水平向右的管道。已知電子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同,加速電子時(shí)電壓的大小可視為不變。則:
(1)進(jìn)入圓形磁場(chǎng)的電子獲得的速度為多大?
(2)此加速器的加速電壓U為多大?
(3)如果電子不能打出熒光屏之外,那么B1必須符合什么條件?
2
.
4
3
R
e
m
【考點(diǎn)】回旋加速器;帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng).
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:319引用:3難度:0.4
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1.回旋加速器的工作原理如圖所示。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒,處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們之間有一定的電勢(shì)差U。A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在加速器中被加速。下列說法正確的是( )
A.帶電粒子在D形盒內(nèi)被磁場(chǎng)不斷地加速 B.交流電源的周期等于帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 C.兩D形盒間電勢(shì)差U越大,帶電粒子離開D形盒時(shí)的動(dòng)能越大 D.加速次數(shù)越多,帶電粒子離開D形盒時(shí)的動(dòng)能越大 發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:163引用:2難度:0.8 -
2.回旋加速器的構(gòu)造如圖所示,D1、D2是半圓形金屬盒,D形盒的縫隙處接交流電源,D形盒處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。工作時(shí)交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期(選填“相等”或“不相等”),粒子經(jīng)電場(chǎng)加速,經(jīng)磁場(chǎng)回旋,獲得的最大動(dòng)能由和D形盒的決定,與加速電壓無關(guān)。
發(fā)布:2024/12/29 14:0:1組卷:66引用:2難度:0.8 -
3.如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,用來加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子,質(zhì)子從下半盒的質(zhì)子源由靜止出發(fā),加速到最大能量E后由A孔射出,則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.回旋加速器不能無限加速粒子 B.增大交變電壓U,則質(zhì)子在加速器中運(yùn)行時(shí)間將變短 C.回旋加速器所加交變電壓的頻率為 qB2πmD.下半盒內(nèi)部質(zhì)子的軌道半徑之比(由內(nèi)到外)為 1:3:5發(fā)布:2024/12/17 19:30:2組卷:35引用:2難度:0.5
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