分析 (1)当粒子的半径为轨道半径是,此时速度最大,动能最大,根据动能即可求得.
(2)不考虑粒子在电场中的时间,根据$qvB=\frac{m{v}^{2}}{R}$求出最大速度,粒子在磁场中运动一个周期被加速两次,根据$2nqU=\frac{1}{2}m{v}^{2}$求出粒子被加速的圈数,从而求出质子从静止开始加速到出口处所需的时间t.
解答 解:(1)当粒子在磁场中运动的轨道半径等于D形盒的半径是,速度最大,动能最大,故$qvB=\frac{m{v}^{2}}{R}$
动能为${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
联立解得${E}_{k}=\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
(2)设质子从静止开始加速到出口处被加速了n圈,质子在出口处的速度为v
$2nqU=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
$qvB=\frac{m{v}^{2}}{R}$
$T=\frac{2πm}{qB}$
t=nT
联立解得t=$\frac{πB{R}^{2}}{2U}$
答:(1)质子获得的最大动能为$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$;
(2)质子运行的时间为 $\frac{πB{R}^{2}}{2U}$.
点评 解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速,磁场偏转来加速粒子,回旋加速器正常工作时高频电压的频率必须与粒子回旋的频率相同.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$可知,离地面越高的卫星其发射速度越小 | |
B. | 处在同一轨道上的卫星,所受的万有引力大小一定相等 | |
C. | 卫星的轨道半径因某种原因缓慢减小,其运行周期将变小 | |
D. | 地球同步通讯卫星的轨道可以通过北京的正上方 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 第二次实验也可研究远距离直流输电 | |
B. | T1是升压变压器,T2是降压变压器 | |
C. | 若输送功率一定,则P2:P1=n12:n22 | |
D. | 实验可以证明,增大输电电流能减小远距离输电的能量损失 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 整个线圈磁通量的变化率为50Wb/s | |
B. | 整个线圈磁通量的变化率为0.5Wb/s | |
C. | B端应该与电压表标“+”号的接线柱连接 | |
D. | 电压表示数为50V |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用 | |
B. | 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 | |
C. | 机械波的传播依赖于介质,而电磁波不依赖介质可以在真空中传播 | |
D. | 机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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