美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 质谱仪/2023-04-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做  圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步.下图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A、C板间,如图所示.带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动.对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是(  )
A.带电粒子每运动一周被加速两次
B.带电粒子每运动一周P1P2=P2P3
C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关
D.加速电场方向需要做周期性的变化
魔方格

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

AD、带电粒子只有经过AC板间时被加速,即带电粒子每运动一周被加速一次.电场的方向不需改变,在AC间加速.故A错误,D错误;

B、根据r=mv/qB,则P1P2=2(r2-r1)=2m△v/qB,因为每转一圈被加速一次,根据v2-=2ad,知每转一圈,速度的变化量不等,则P1P2≠P2P3.故B错误;
C、当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据r=mv/qB得,v=qBr/m.知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关.故C正确。
故选:C

◎ 知识点

    专家分析,试题“美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量…”主要考查了你对  【质谱仪】,【回旋加速器】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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