1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的兩個(gè)D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直．設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電量為q,粒子從D形盒一側(cè)開始被加速（初動(dòng)能可以忽略），經(jīng)若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出．求：
（1）粒子從靜止開始第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫加速后的速度大??；
（2）粒子第一次進(jìn)入D型盒磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（3）粒子至少經(jīng)過多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出．

【考點(diǎn)】回旋加速器．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：249引用：8難度：0.5

相似題

1．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，憑借此項(xiàng)成果，他于1939年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，其原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f,加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（　?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202212/330/6755c5bd.png" style="vertical-align:middle" />

A．帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器

B．被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大而增大

C．質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與D形盒半徑成正比

D．該加速器加速質(zhì)量為4m、電荷量為2q的α粒子時(shí)，交流電頻率應(yīng)變?yōu)?div id="plzrlr1" class="MathJye" mathtag="math">

發(fā)布：2024/11/5 13:0:1組卷：128引用：3難度：0.8

A．粒子被加速時(shí)電勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B．粒子被加速時(shí)磁場能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

C．增大U₀，粒子獲得的最大動(dòng)能將增大

D．若將交變電壓周期減小為

，回旋加速器無法正常工作

發(fā)布：2024/11/3 1:0:1組卷：90引用：2難度：0.5

A．T_B=T_E

B．改變加速電場電壓，粒子最終獲得的動(dòng)能增大

C．加速電場的電壓有增大，粒子在電場中加速的次數(shù)將減少

D．給比荷不同的其他粒子加速，勻強(qiáng)磁場B和加速電壓不變的情況下粒子獲得的最大動(dòng)能不變

發(fā)布：2024/11/4 4:0:1組卷：19引用：1難度：0.4

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