1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个D形盒D1、D2构成,它们之间留有窄缝,在窄缝间有电势差,形成电场,离子在此窄缝中被加速,进入磁场后做匀速圆周运动,回到窄缝时电场方向变换离子又被加速,依次循环....。下列说法正确的是
A.离子在加速器D形盒D1中运动的周期比在D2中的大 |
B.在两个D形盒D1、D2之间加有周期性变化的电场 |
C.离子从电场中获得能量 |
D.离子从磁场中获得能量 |
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U. 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用
A.粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比:1 |
B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 |
C.如果fm>,粒子能获得的最大动能为 |
D.如果fm<,粒子能获得的最大动能为 |
回旋加速器是获得高能量带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,关于回旋加速器的下列说法中正确的是( )
A.加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大 |
B.带电粒子从D形盒射出时动能与磁场的强弱无关 |
C.交变电场的周期应为带电粒子做圆周运动周期的二倍 |
D.用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率 |
粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速电压的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确是
A.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速氚核 |
B.加速的粒子获得的最大动能随加速电场U增大而增大 |
C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf |
D.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为 |
速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电 |
B.速度选择器的P1极板带负电 |
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于 |
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越大 |
如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子()比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大 |
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小 |
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小 |
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大 |
用如图所示的回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,可采用下列哪种方法( )
A.将其磁感应强度增大为原来的2倍 |
B.将其磁感应强度增大为原来的4倍 |
C.将D形金属盒的半径增大为原来的4倍 |
D.将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍 |
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U. 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用
A.粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比:1 |
B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 |
C.如果fm>,粒子能获得的最大动能为 |
D.如果fm<,粒子能获得的最大动能为 |
速度相同的一束粒子,由左端射入速度选择器后,又进入质谱仪,其运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电 |
B.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B2 |
C.若保持B2不变,粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0,粒子的比荷q/m越小 |
D.若增大入射速度,粒子在磁场中轨迹半圆将变大 |
回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是( )
A.离子从磁场中获得能量 |
B.带电粒子的运动周期是不变的 |
C.离子由加速器的中心附近进入加速器 |
D.增大金属盒的半径,粒子射出时的动能不变 |
如图是一个医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。现分别加速氘核()和氦核(),下列说法中正确的是
A.它们的最大速度相同 |
B.它们的最大动能相同 |
C.两次所接高频电源的频率相同 |
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 |
图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是( )
A.在EK-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1 |
B.粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大 |
C.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1 |
D.D形盒的半径越大,粒子获得的最大动能越大 |
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如下图所示,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子(),比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大 |
B.加速氚核的匀强电场的电势差较大,氚核获得的最大动能较大 |
C.匀强磁场的磁感应强度较大,氚核获得的最大动能也较大 |
D.D形金属盒的半径较大,氚核获得的最大动能较大 |
现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是电子加速的设备。它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室, 电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看, 电子沿逆时针方向运动。以下分析正确的是( )
A.变化的磁场在真空室内形成感生电场使电子加速 |
B.变化的电场在真空室内形成磁场使电子加速 |
C.当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时, 为使电子加速, 电磁铁中的电流应该由小变大 |
D.当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时, 为使电子加速, 电磁铁中的电流应该由大变小 |
试题篮
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