如圖回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一個質(zhì)量了m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速．

（1）求該回旋加速器所加交變電場的頻率；

（2）求粒子離開回旋加速器時獲得的動能；

（3）設(shè)兩D形盒間的加速電壓為U，質(zhì)子每次經(jīng)電場加速后能量增加，加速到上述能量所需時間（不計在電場中的加速時間）．

 

（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析: （1）由回旋加速器的工作原理知，交變電場的頻率與粒子在磁場運(yùn)動的頻率相等，故:

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動過程，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：

周期：

聯(lián)立解得： ，

(2)粒子離開磁場時速度最大，根據(jù)牛頓第二定律，有：

最大動能：

聯(lián)立解得：

（3）加速次數(shù)： 粒子每轉(zhuǎn)動一圈加速兩次，故轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為：

粒子運(yùn)動的時間為：t=nT

聯(lián)立解得：

考點： 帶電粒子在磁場中運(yùn)動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇省江陰市五校高一上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一根輕彈簧上端固定在O點，下端拴一個鋼球P，鋼球處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對鋼球施加一個方向向右的外力F，使鋼球緩慢偏移．若外力F方向始終水平，移動中彈簧與豎直方向的夾角θ<90°且彈簧的伸長量不超過彈性限度，下面給出的彈簧伸長量x與cos θ的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的是

 

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇省新沂市高二上第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

轉(zhuǎn)換電視頻道，選擇自己喜歡的電視節(jié)目，稱為（ ）

A.調(diào)幅 B.調(diào)頻 C.調(diào)制 D.調(diào)諧

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇省高一上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

玩具汽車停在模型橋面上，如圖所示，下列說法正確的是( )．

A．橋面受向下的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變

B．汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力

C．汽車受向上的彈力，是因為橋梁發(fā)生了彈性形變

D．汽車受向上的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇省高一上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2 s聽到石頭落底聲．由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，重力加速度g取10 m/s2)( )

A．10 m B．20 m C．30 m D．40 m

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇鹽城時楊中學(xué)、建湖二中高二上期中選修物理試卷（解析版） 題型：實驗題

有一燈泡上標(biāo)有“6V，0.1A”字樣，現(xiàn)要測量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材供選用：

A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻1.5kΩ） B．電壓表（0～6V，內(nèi)阻3.0kΩ）

C．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻2.0Ω） D．電流表（0～6A，內(nèi)阻1.5Ω）

E．滑動變阻器（30Ω，2A） F．滑動變阻器（100Ω，0.5A）

G．學(xué)生電源（直流9V）及開關(guān)、導(dǎo)線等

（1）試驗中所用的電壓表應(yīng)選 ，電流表應(yīng)選 ，滑動變阻器應(yīng)選 ．

（2）要求電壓從0開始測量并減小實驗誤差，應(yīng)選甲、乙、丙、丁中的哪一個電路圖 ．測出的電阻值比真實值偏 （選填“大”或“小”），原因是 ．

 

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇鹽城時楊中學(xué)、建湖二中高二上期中選修物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，由M、N兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器，極板N與靜電計的金屬球相接，極板M與靜電計的外殼均接地．給電容器充電，靜電計指針張開一定角度．實驗過程中，電容器所帶電荷量不變．下面操作能使靜電計指針張角變大的是（ ）

A．將M板向上平移

B．將M板沿水平向右方向靠近N板

C．在M、N之間插入有機(jī)玻璃板

D．在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇鹽城時楊中學(xué)、建湖二中高二上學(xué)期期中物理卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是（ ）

A．磁感應(yīng)強(qiáng)度沿磁感線方向逐漸減小

B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向

C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是正電荷在該處的受力方向

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量

 

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇漣水中學(xué)高二上學(xué)期第一次模塊檢測理科物理試卷（解析版） 題型：選擇題

以下說法中正確的是( )

A．通過導(dǎo)體橫截面的電量越多，電流就越大

B．金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場力作用下形成的

C．單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大

D．在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動時，它們的熱運(yùn)動就消失了

 

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