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1930年,劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,工作原理示意图如图所示.关于回旋加速器,下列说法正确的是(  )
A.粒子从电场中获得能量
B.交流电的周期随粒子速度的增大而增大
C.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大D形盒的半径
D.不改变交流电的频率和磁感应强度B,加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子

A、粒子在电场力作用下,从电场中获得能量,而洛伦兹力不做功,故A正确;
B、要使粒子一直加速,则交流电的周期与粒子回旋周期相等,而回旋周期T=
2πm
Bq
,与粒子速度的无关,故B错误;
C、由qvB=m
v2
R
得,v=
qBR
m
,则最大动能EK=
q2B2R2
2m
,知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关,与加速电压无关,故C正确;
D、不改变交流电的频率和磁感应强度B,当加速质子的回旋加速器,若能加速其他粒子,必须保证粒子的比荷相等,而α粒子与质子的比荷不相等,故D错误;
故选:AC.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一个初速度为零的质子,经过电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度B的匀强磁场,已知质子质量m,电量q,试求:
(1)质子进入磁场中的速度?
(2)质子在磁场中运动的轨道半径及周期?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在如图所示的xoy坐标系中,仅在x轴上方有垂直于xoy平面向里、范围足够大的匀强磁场Ⅰ.质量为m,电荷量为q的负粒子在xoy平面内运动,某时刻经过y轴上y=a的P点,速度方向与y轴正方向夹角为θ=30°,经过时间t0粒子第一次经过x轴,速度方向与粒子在P点速度方向相反,不计重力.
(1)求粒子运动的速率v0和磁场Ⅰ的磁感应强度B1
(2)若粒子经过P点时,在x轴上方再叠加一个方向垂直于xoy平面的匀强磁场Ⅱ,使粒子能在磁场中做完整的圆周运动,求匀强磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小和方向;
(3)若粒子经过P点时,加一方向在xoy平面内的匀强电场,粒子在复合场中运动时经过了A(2x0,yA)、C(x0,yC)两点,如图所示,粒子在A点的动能是P点动能的
1
3
,在C点的动能是P点动能的
2
3
,求电场强度E的大小和方向.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,区域Ⅰ内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2,区域宽度为d2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下.一质量为m、带电量为q的微粒在区域Ⅰ左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了60°,重力加速度为g,求:
(1)区域Ⅰ和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小?
(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小.
(3)微粒从P运动到Q的时间有多长?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如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AC板间,虚线中间不需加电场,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形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对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=P3P4
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

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图.半径为R的两个中空D形盒,处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中.两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场.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形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,接着又从P0处进入A、C板间,如此反复,最后从D形盒右侧的边缘飞出.对于这种改进后的回旋加速器,带电粒子每运动一周被加速______次.若被加速的带电粒子的电荷量为q,质量为m,则粒子的最大速度vm=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于回旋粒子加速器,下列说法正确的是(  )
①加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
②加速器的半径越大粒子从加速器射出时能量越大
⑨加速电场的电压越大粒子从加速器射出时能量越大
④加速器中的磁感强度越大粒子从加速器射出时能量越大.
A.①②B.①③C.②③D.②④

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子在运动中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是(    ) 
A.从Ek-t图可知,要想粒子获得的最大动能越大,则要求D形盒的面积也越大
B.在Ek-t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
D.从Ek-t图可知,粒子加速次数越多,粒子的最大动能一定越大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

物理理论成果总要推动社会实践科学的应用和发展,下列实践成果中属于应用了带电粒子在磁场中的偏转原理的是:(       )
A.回旋加速器B.避雷针C.电视显像管D.验电器

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