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如图为回旋加速器的装置图,D型盒的两底边分别为a、b,且相距很近,忽略粒子在其间的运动时间,设D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,质量为m带电量为q的正电荷在a的中点从静止释放,求:

(1)带电粒子出回旋加速器时的动能
(2)从带电粒子开始运动开始计时,画出Uab一个周期内随时间t变化的图像(横轴用已知量标出)
(3)如果ab间的电压值始终保持为U,带电粒子从静止开始运动到出加速器所用的时间

(1)(2)见解析(3)

解析试题分析:(1)由:      得:
(2)

(3)          得:
考点:考查了对粒子在电磁场中的运动,
点评:做本题的关键是理解回旋加速度器的工作原理

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,为回旋加速器的原理图,其核心部分是两个D形盒,两盒分别和一高频交流电源的两极相接,高频电源的电压为U,匀强磁场垂直D盒平面,磁感应强度为B,在D型盒中央s点放出质量为m,带电量为q的粒子(设粒子的初速为0),然后被回旋加速器加速,D型盒的最大半径为R,求:
(1)所加交流电频率应是多大?
(2)离子离开加速器时动能多大?
(3)若两D型盒间距为d,两者间电场为匀强电场,假设粒子在电场中加速的时间不忽略,但又不影响高频电源与粒子偏转间的同步关系,求某个粒子从加速开始到从D形盒中出来,所需的总时间?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图为回旋加速器的示意图。其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与调频交流电源相连。带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应。欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是

A.仅将磁感应强度变为原来的2倍

B.仅将交流电源的电压变为原来的1/2

C.仅将D型盒的半径变为原来的

D.仅将交流电源的周期变为原来的2倍

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科目:高中物理 来源:2013届山东省德州市高三12月月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图为回旋加速器的装置图,D型盒的两底边分别为a、b,且相距很近,忽略粒子在其间的运动时间,设D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,质量为m带电量为q的正电荷在a的中点从静止释放,求:

(1)带电粒子出回旋加速器时的动能

(2)从带电粒子开始运动开始计时,画出Uab一个周期内随时间t变化的图像(横轴用已知量标出)

(3)如果ab间的电压值始终保持为U,带电粒子从静止开始运动到出加速器所用的时间

 

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