粒子加速器是借助于不同形態(tài)的電場(chǎng)，將帶電粒子加速到高能量的電磁裝置。粒子加速器可分為直線加速器和圓形加速器等類型。
圖1為多級(jí)直線加速器示意圖。橫截面積相同、長(zhǎng)度依次增加的金屬圓筒沿軸線依次排列，各筒相間地連接到交變電源的A、B兩極，兩極間電壓uAB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。t=0時(shí)，序號(hào)為0的金屬圓板中央一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在圓板和圓筒之間的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒1。已知交變電源電壓的絕對(duì)值為U，周期為T．帶電粒子的重力和通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間忽略不計(jì)。如果帶電粒子每次經(jīng)過(guò)圓筒之間都能被加速，則：
（1）求電子進(jìn)入圓筒1時(shí)的速度v1；
（2）分析電子從圓板出發(fā)到離開(kāi)圓筒2這個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)；
（3）求第n個(gè)圓筒的長(zhǎng)度Ln。
【考點(diǎn)】回旋加速器；帶電粒子在周期性變化的電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)．
【答案】見(jiàn)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：118引用：1難度：0.7
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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(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：163引用：2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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，用來(lái)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(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 19:30:2組卷：36引用：2難度：0.5 -
3．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(wú)關(guān)。發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：66引用：2難度：0.8
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