回旋加速器的工作原理如图所示,置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源相连接,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 回旋加速器/2023-04-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

回旋加速器的工作原理如图所示,置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源 相连接,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,匀强磁场与盒面垂直. A处粒子源产生的粒子(初速度和重力均忽略不计),在两盒之间被电场加速,直到达到 最大圆周半径时被引出.现用该装置分别加速质子和a粒子(a粒子电荷量是质子的2倍,a粒子质量是质 子的4倍),保持高频交流电源的频率不变,粒子在磁 场中做圆周运动的频率等于加速电场的频率,则质子 与a粒子最大动能之比为(  )
A.2:1 B.1:1 C.1:2 D.1:4
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

A、根据qvB=mv2/R,解得v=qBR/m,则粒子的最大动能EK=mv2/2=q2B2R2/2m.因为粒子在磁场中的运动周期等于电场的加速周期,T=2πm/qB,因为周期保持不变,质子和α粒子的电量之比为1:2,质量比为1:4,则加速两种粒子的磁感应强度之比为1:2,所以最大动能之比为1:4.故D正确,A、B、C错误。

故选:D

◎ 知识点

    专家分析,试题“回旋加速器的工作原理如图所示,置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源相连接,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源…”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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