回旋加速器的工作原理如圖甲所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間距很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。圓心O處粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,加速電壓u隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,其中T=2πmB0q。加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和變化電場對磁場分布的影響。求:
(1)粒子從靜止開始被加速,估算該粒子離開加速器時獲得的動能Ek;
(2)若t=T8時粒子從靜止開始被加速,求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間;
(3)實際使用中,磁感應(yīng)強(qiáng)度會出現(xiàn)波動,波動結(jié)束,保持B=B0(1±α),(α<1)不變,若在t=T4時產(chǎn)生的粒子第一次被加速,要實現(xiàn)連續(xù)n次加速,B可波動的系數(shù)α的極限值。
2
πm
B
0
q
T
8
T
4
【考點】回旋加速器.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:91引用:1難度:0.6
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1.如圖所示,甲是質(zhì)譜儀的示意圖,乙是回旋加速器的原理圖,丙是研究楞次定律的實驗圖,丁是研究自感現(xiàn)象的電路圖,下列說法正確的是( ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202206/168/7d257425.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布:2024/12/15 0:0:1組卷:91引用:6難度:0.8 -
2.如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,所加磁場的磁感應(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>
發(fā)布:2024/12/17 19:30:2組卷:35引用:2難度:0.5 -
3.勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示。置于真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/13 18:30:1組卷:88引用:1難度:0.7
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