如图回旋加速器的D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q的质子,使质子由静止加速到具有能量为E后,由A孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小.(2)设两D形盒间的距

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

如图回旋加速器的D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q的质子,使质子由静止加速到具有能量为E后,由A孔射出,求:

1)加速器中匀强磁场B的方向和大小.
2)设两D形盒间的距离为d,其间电压为U,则加速到上述能量所需回旋周数是多少?
3)加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间).
 

◎ 答案

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◎ 解析

1)由圆周运动规律知:qvB=mv2/R   
又质子具有的能量E=             
联立①、②得B=                 
据左手定则知,B的方向垂直于纸画向呈,
2)质子每加速一次,能量增加为qU,每周加速两次,
所以                           
3)因为质子运动线速度          
联立①、⑤得周期T=             
可见周期与半径r及速度v都无关
故加速总时间t=nT                   
联立④、⑤、⑥、⑦解得t=

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图回旋加速器的D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q的质子,使质子由静止加速到具有能量为E后,由A孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小.(2)设两D形盒间的距…”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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