回旋加速器的工作原理如圖甲所示。D形盒的半徑為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子。加在兩盒狹縫間的交變電壓U_MN隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，電壓的峰值為U，周期T=
2
πm
B
q
。一束粒子在t=0～
T
2
時(shí)間內(nèi)均勻的飄入兩盒間狹縫，初速度忽略不計(jì)。不計(jì)帶電粒子所受重力和粒子間的相互作用。
（1）若忽略帶電粒子通過兩盒間狹縫的時(shí)間。求：
a.帶電粒子經(jīng)過1次加速后的速度大小v₁；
b.帶電粒子獲得的最大動(dòng)能E_km。
（2）若帶電粒子通過兩盒間狹縫的時(shí)間不可忽略，且能夠射出的粒子每次經(jīng)過狹縫均做勻加速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)要求飄入狹縫的帶電粒子中至少有99%可以射出，則狹縫的間距d最大應(yīng)該為多少？

【考點(diǎn)】回旋加速器．

【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：229引用：1難度：0.5

相似題

1．如圖所示為回旋加速器的示意圖，兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)氘核從加速器的A處由靜止開始加速，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從加速器出口C處射出。已知D型盒的半徑為R，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f,氘核質(zhì)量為m。下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．核在D形盒中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與加速電壓U無關(guān)

B．氘核的最大動(dòng)能為2mπ²f²R²

C．氘核第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為2：1

D．若要加速α粒子，交流電的頻率f不需要改變

發(fā)布：2024/11/1 4:0:1組卷：29引用：3難度：0.6

A．圖甲中，將一束等離子體噴入磁場(chǎng)，A、B板間產(chǎn)生電勢(shì)差，B板電勢(shì)高

B．圖乙中，

H、

H從靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后射入磁場(chǎng)，打在膠片上的位置靠近P的粒子是

C．圖丙中，粒子能夠沿直線勻速向右通過速度選擇器的速度

D．圖丁中，隨著粒子速度的增大，交變電流的頻率也應(yīng)該增大

發(fā)布：2024/10/27 15:0:2組卷：16引用：1難度：0.7

A．由于粒子速度被逐漸加大，則它在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期越來越小

B．由于粒子速度被逐漸加大，極板所加的交流電周期要相應(yīng)減小

C．粒子從加速器出來的最大速度與D形盒的半徑大小及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)

D．粒子增加的動(dòng)能來源于磁場(chǎng)

發(fā)布：2024/10/29 6:30:1組卷：249引用：4難度：0.6

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