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3.加速器是使帶電粒子獲得高能量的裝置,圖是回旋加速器的原理圖,由回旋加速器的工作原理可知( �。�
A.帶電粒子的加速過程只與高頻電源的電壓有關(guān),與高頻電源的頻率無關(guān)
B.帶電粒子獲得的最大速度是由交變電場(chǎng)的加速電壓決定的
C.高頻電場(chǎng)的頻率跟帶電粒子的荷質(zhì)比成正比
D.不同的帶電粒子在同一回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間相同

分析 回旋加速器是利用電場(chǎng)進(jìn)行加速,磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T=2πmqB,與粒子的速度無關(guān).

解答 解:A、要使帶電粒子能加速,回旋加速器必須滿足這樣的工作條件:交變電場(chǎng)的周期與帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期相等,可知加速過程與高頻電源的頻率、周期有關(guān),故A錯(cuò)誤.
B、設(shè)D形盒的半徑為R.根據(jù)qvB=mv2R,解得粒子獲得的最大 v=qBRm,則知最大速度與加速電壓U無關(guān),故B錯(cuò)誤.
C、交變電場(chǎng)的周期與帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期相等,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T=2πmqB,頻率f=1T=qB2πm,則f與荷質(zhì)比成正比,故C正確.
D、設(shè)加速電壓為U,加速次數(shù)為n.帶電粒子獲得的最大動(dòng)能 EK=12mv2=q2B2R22m,由EK=nqU,n=EkqU
帶電粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間 t=nT2
聯(lián)立解得 t=πBR22U,則知不同的帶電粒子在同一回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間相同,故D正確.
故選:CD.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器是利用電場(chǎng)進(jìn)行加速,磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的.以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.當(dāng)電梯加速上升時(shí),游客是處于失重狀態(tài)
B.當(dāng)電梯減速下降時(shí),游客是處于超重狀態(tài)
C.當(dāng)電梯減速上升時(shí),游客是處于失重狀態(tài)
D.當(dāng)電梯加速下降時(shí),游客是處于超重狀態(tài)

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18.關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能及其變化,下列說法中正確的是( �。�
A.系統(tǒng)的溫度改變時(shí),其內(nèi)能必定改變
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C.對(duì)系統(tǒng)做功,系統(tǒng)內(nèi)能必定改變;系統(tǒng)向外傳出一定熱量,其內(nèi)能必定改變
D.若系統(tǒng)與外界不發(fā)生熱交換,則系統(tǒng)的內(nèi)能必定不改變

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8.首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)規(guī)律的科學(xué)家是( �。�
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D.在突然撤去F2的瞬間,彈簧秤的示數(shù)不變

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