A. | 要使回旋加速器正常工作,高频电源的频率应为$\frac{qB}{πm}$ | |
B. | 输出粒子获得的最大动能为$\frac{(qBR)^{2}}{2m}$ | |
C. | 要提高粒子输出时的最大速度,需提高电源的电压 | |
D. | 若先后用来加速氘核(${\;}_{1}^{2}$H)和氦核(${\;}_{2}^{4}$He),则必须调整电源的频率 |
分析 被加速离子由加速器的中心附近进入加速器,而从边缘离开加速器;粒子在磁场中偏转,在电场中加速.结合洛伦兹力提供向心力,根据D形盒的半径求出最大速度的大小,从而即可求解高频交流电的频率.
根据质谱仪的工作原理可知影响最大动能的因素不是电强的电势差的大小,而是金属盒的半径,由洛仑兹力充当向心力可得出最大速度,则可求得最大动能.
解答 解:A、根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$得:v=$\frac{qBR}{m}$,根据周期公式有:T=$\frac{2πR}{v}$=$\frac{2πm}{Bq}$,则有:f=$\frac{qB}{2πm}$,故A错误.
B、当粒子的半径达最大时,必须将带电粒子引出,此时由Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{R}$可得:v=$\frac{qBR}{m}$,则最大动能Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{(BqR)}^{2}}{2m}$,故B正确.
C、由Ekm=$\frac{{(BqR)}^{2}}{2m}$可知,要提高粒子输出时的最大速度,需要增大磁感应强度B和增大回旋加速器的半径R,而不是增加电压,因为电压越大,每一次加速度后的速度增大,圆周运动的半径也变大,加速的次数变小了.故C错误.
D、根据周期公式有:T=$\frac{2πm}{Bq}$,两粒子的比荷相等,故周期相等,不需要调整电源频率,故D错误.
故选:B.
点评 回旋加速器是利用磁场中的圆周运动来反复对电荷加速的,故加速电场的强弱不会影响最后的动能,但金属盒的半径制约了最大动能,达到最大半径后,粒子无法再回到加速电场继续加速.
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 无论小车向左运动还是向右运动,Q点都一定在P点的左侧 | |
B. | 无论小车向左运动还是向右运动,Q点都一定在P点的右侧 | |
C. | 若小车向左运动则Q点一定在P点的左侧,若小车向右运动则Q点一定在P点的右侧 | |
D. | 若小车向左运动则Q点一定在P点的右侧,若小车向右运动则Q点一定在P点的左侧 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 汽车一定向右做加速运动 | |
B. | 汽车一定向左做加速运动 | |
C. | M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向左的摩擦力的作用 | |
D. | M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力的作用 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | ||||
C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 理想化模型是把实际问题理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如质点、位移等是理想化模型 | |
B. | 重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想 | |
C. | 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如场强E=$\frac{F}{q}$,电容C=$\frac{Q}{U}$,加速度a=$\frac{F}{m}$都是采用比值法定义的 | |
D. | 根据速度定义式v=$\frac{△x}{△t}$,当△t非常小时,$\frac{△x}{△t}$就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了类比的思想方法 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | t1,t 3时刻线圈中磁通量变化率最大 | |
B. | t 2,t4时刻线圈中磁通量最大 | |
C. | t 1,t3时刻线圈通过中性面 | |
D. | t2,t4时刻线圈平面与中性面垂直 |
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