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,左盒接出一個水平向右的管道,管道右邊緊連一垂直紙面向里、磁感應強度為B2、半徑為R的圓形勻強磁場,距離磁場右邊界0.2R處有一長度為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強度B1的勻強磁場。現在盒的中心處由靜止釋放一比荷為em的電子,經過時間t電子便進入水平向右的管道。已知電子在電場中的加速次數與回旋半周的次數相同,加速電子時電壓的大小可視為不變。則:
(1)進入圓形磁場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】回旋加速器;帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動.
【答案】(1)進入圓形磁場的電子獲得的速度為;
(2)此加速器的加速電壓U為;
(3)如果電子不能打出熒光屏之外,那么B1必須符合:。
1
.
5
e
B
1
R
m
(2)此加速器的加速電壓U為
2
.
25
π
B
1
R
2
2
t
(3)如果電子不能打出熒光屏之外,那么B1必須符合:
B
1
≥
3
B
2
1
.
5
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:331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是兩個中空的半圓金屬盒,處于與盒面垂直的勻強磁場中,它們之間有一定的電勢差U。A處的粒子源產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形盒內被磁場不斷地加速 B.交流電源的周期等于帶電粒子做圓周運動的周期 C.兩D形盒間電勢差U越大,帶電粒子離開D形盒時的動能越大 D.加速次數越多,帶電粒子離開D形盒時的動能越大 發布:2024/12/29 21:30:1組卷:166引用:2難度:0.8 -
2.回旋加速器的構造如圖所示,D1、D2是半圓形金屬盒,D形盒的縫隙處接交流電源,D形盒處于勻強磁場中。工作時交流電的周期和粒子做圓周運動的周期(選填“相等”或“不相等”),粒子經電場加速,經磁場回旋,獲得的最大動能由和D形盒的決定,與加速電壓無關。
發布:2024/12/29 14:0:1組卷:69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,所加磁場的磁感應強度為B,用來加速質量為m、電荷量為q的質子,質子從下半盒的質子源由靜止出發,加速到最大能量E后由A孔射出,則下列說法正確的是( )
A.回旋加速器不能無限加速粒子 B.增大交變電壓U,則質子在加速器中運行時間將變短 C.回旋加速器所加交變電壓的頻率為 qB2πmD.下半盒內部質子的軌道半徑之比(由內到外)為 1:3:5發布:2024/12/17 19:30:2組卷:36引用:2難度:0.5