精英家教網(wǎng)1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示,它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和交變電源相連接,兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于盒底面,某一帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速,當(dāng)達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過(guò)特殊裝置被引出.下列說(shuō)法正確的是( 。
A、帶電粒子在回旋加速器中從磁場(chǎng)中獲得能量B、帶電粒子在回旋加速器中從電場(chǎng)中獲得能量C、高頻交變電源的電壓越大,帶電粒子從出口被引出時(shí)獲得的動(dòng)能越大D、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,帶電粒子從出口被引出時(shí)獲得的動(dòng)能越大
分析:回旋加速器利用電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子,根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時(shí)的速度,從而得出動(dòng)能的表達(dá)式,看動(dòng)能與什么因素有關(guān),而洛倫茲力對(duì)粒子不做功,因此能量是從電場(chǎng)被加速而來(lái).
解答:解:A、根據(jù)動(dòng)能定理,粒子在電場(chǎng)中被加速,則有:qU=
1
2
mv2
,因此每經(jīng)過(guò)一次被加速一次,而洛倫茲力總是垂直速度方向,所以洛倫茲力不做功,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、根據(jù)qvB=m
v2
R
得,粒子出D形盒時(shí)的速度vm=
qBR
m
,則粒子出D形盒時(shí)的動(dòng)能Ekm=
1
2
mv2=
q2B2R2
2m
,與高頻電源的電壓無(wú)關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān),磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,粒子出來(lái)時(shí)的動(dòng)能越大.故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:BD.
點(diǎn)評(píng):本題回旋加速器考查電磁場(chǎng)的綜合應(yīng)用:在電場(chǎng)中始終被加速,在磁場(chǎng)中總是勻速圓周運(yùn)動(dòng).所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解:增加射出的動(dòng)能由加速電壓與縫間決定.原因是帶電粒子在電場(chǎng)中動(dòng)能被增加,而在磁場(chǎng)中動(dòng)能不變.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示.這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙.下列說(shuō)法正確的是( 。

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1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示,這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說(shuō)法不正確的是( 。

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(2013?廣州三模)1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示,這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說(shuō)法正確的是(  )

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精英家教網(wǎng)1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示,這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙.下列說(shuō)法正確的是( 。
A、離子從D形盒之間空隙的電場(chǎng)中獲得能量B、回旋加速器只能用來(lái)加速正離子C、離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是加速交變電壓周期的一半D、離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與加速交變電壓周期相等

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