题目
题型:丹东模拟难度:来源:
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR | ||||
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 | ||||
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值 | ||||
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子 | ||||
在D型盒回旋加速度器中,高频交变电压(假设为右图所示的方形波)加在a板和b板间,带电粒子在a、b间的电场中加速,电压大小为U=800V,在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁感应强度大小B=0.628T,a板与b板间的距离d=0.1mm,被加速的粒子为质子,质子的质量约为m=1.6×10-27kg,电荷量为q=1.6×10-19C.t=0时刻,静止的质子从靠近a板的P点开始第1次加速,t=T/2时刻恰好第2次开始加速,t=T时刻恰好第3次开始加速,…,每隔半个周期加速一次.(每一次加速的时间与周期相比可以忽略,不考虑相对论中因速度大而引起质量变化的因素) (1)求交变电压的周期T. (2)求第900次加速结束时,质子的速度多大? (3)虽然每一次的加速时间可以忽略,但随着加速次数的增多,在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了.求第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间t(用相关物理量的字母符号如U、d…表示,不需代入数值) | ||||
在高能物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用,如图甲为它的示意图.它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条窄缝.两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压.图乙为俯视图,在D型盒上半面中心S处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D型盒中.在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速.如此周而复始,最后到达D型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出.已知正离子的电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R.每次加速的时间很短,可以忽略.正离子从离子源出发时的初速度为零. (1)为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率; (2)求离子能获得的最大动能; (3)求离子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比. | ||||
飞行时同质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比
(1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比. (2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为
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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场(其频率为f),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面的匀强磁场中,如图6所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U.则下列说法中正确的是( ) |