1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器�；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫距離為d，。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。
（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處(電場和磁場)所需的總時間t；
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好在電壓為U時并被加速，且電場可視為勻強電場。質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出，下列說法正確的是
A．D形盒半徑R、磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U越高，質(zhì)子的能量E將越大
B．磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U不變， D形盒半徑R越大、質(zhì)子的能量E將越大
C．D形盒半徑R、磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U越高, 質(zhì)子的在加速器中的運動時間將越長
D．D形盒半徑R、磁感應(yīng)強度B不變，若加速電壓U越高，質(zhì)子在加速器中的運動時間將越短

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒。兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示。在保持勻強磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質(zhì)子()和氦核()加速，則下列說法中正確的是（  ）
A．質(zhì)子與氦核所能達到的最大速度之比為l：2
B．質(zhì)子與氦核所能達到的最大速度之比為2：l
C．加速質(zhì)子、氦核時交流電的周期之比為2：l
D．加速質(zhì)子、氦核時交流電的周期之比為l：2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連。則下列說法正確的是( D  )
A．離子做圓周運動的周期隨半徑增大
B．離子從磁場中獲得能量
C．帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關(guān)
D．帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關(guān)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好被電壓為U的電場加速，且電場可視為勻強電場，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出 。下列說法正確的是（     ） 
A．若加速電壓U越高,質(zhì)子的能量E將越大。
B．若D形盒半徑R越大，質(zhì)子的能量E將越大。
C．若加速電壓U越高,質(zhì)子在加速器中的運動時間將越長。
D．若加速電壓U越高,質(zhì)子在加速器中的運動時間將越短。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖15-5-20所示，有a、b、c、d四個離子，它們帶同種電荷且電荷量相等，它們的速率關(guān)系為va＜vb=vc＜vd，質(zhì)量關(guān)系為ma=mb＜mc=md.進入速度選擇器后，有兩種離子從速度選擇器中射出，由此可以判定(    )

圖15-5-20
A．射向P1的是a粒子B．射向P2的是b粒子
C．射向A1的是c粒子D．射向A2的是d粒子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）如圖所示，平面直角坐標系xoy中，在第二象限內(nèi)有豎直放置的兩平行金屬板，其中右板開有小孔；在第一象限內(nèi)存在內(nèi)、外半徑分別為、R的半圓形區(qū)域，其圓心與小孔的連線與x軸平行，該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里：在y<0區(qū)域內(nèi)有電場強度為E的勻強電場，方向與x軸負方向的夾角為60°。一個質(zhì)量為m，帶電量為－q的粒子（不計重力），從左金屬板由靜止開始經(jīng)過加速后，進入第一象限的勻強磁場。求:

（1）若兩金屬板間的電壓為U，粒子離開金屬板進入磁場時的速度是多少?
（2）若粒子在磁場中運動時，剛好不能進入的中心區(qū)域，此情形下粒子在磁場中運動的速度大小。
（3）在（2）情形下，粒子運動到y(tǒng)<0的區(qū)域，它第一次在勻強電場中運動的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）如圖所示，在一二象限內(nèi)范圍內(nèi)有豎直向下的運強電場E，電場的上邊界方程為。在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為的勻強磁場。現(xiàn)在第二象限中電場的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為q的正離子，在處有一熒光屏，當正離子達到熒光屏時會發(fā)光，不計重力和離子間相互作用力。

（1）求在處釋放的離子進入磁場時速度。
（2）若僅讓橫坐標的離子釋放，它最后能經(jīng)過點，求從釋放到經(jīng)過點所需時間t.
（3）若同時將離子由靜止釋放，釋放后一段時間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點持續(xù)發(fā)出熒光。求該點坐標和磁感應(yīng)強度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用回旋加速器來加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動能增加為原來的4倍，原則上可采用下列哪幾種方法：（     ）
A．將其磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍
B．將其磁感應(yīng)強度增大為原來的4倍
C．將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍
D．將D形金屬盒的半徑增大為原來的4倍

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