分析 (1)回旋加速器通过磁场偏转、电场加速来加速粒子,交流电的周期与粒子在磁场中的周期相等;
(2)当半径最大时,获得的速度最大,根据洛伦兹力提供向心力求出粒子离开加速器时的动能;
(3)粒子被电场加速一次动能的增加qU,根据最大动能求出加速的次数,粒子在磁场中运动一个周期被加速两次,从而知道粒子运动的周期次数,从而求出运动的时间.
解答 解:(1)交流电的频率等于粒子在磁场中偏转的频率
f=$\frac{Bq}{2πm}$
(2)当粒子运动的半径最大时,动能最大
$qvB=\frac{{mv}_{m}^{2}}{R}$
解得${v}_{m}=\frac{BqR}{m}$
最大动能为${E}_{k}=\frac{1}{2}{mv}_{m}^{2}=\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$
(3)粒子被加速的次数为n
$n=\frac{{E}_{k}}{qU}$
在磁场中运动的时间为t=$n×\frac{T}{2}=\frac{πB{R}^{2}}{2U}$
答:(1)所加交流电的频率为$\frac{Bq}{2πm}$
(2)粒子离开加速器时的最大动能是$\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$
(3)从粒子源发出的粒子被加速到最大动能所需的时间是$\frac{πB{R}^{2}}{2U}$
点评 解决本题的关键知道回旋加速器的工作原理,知道粒子的最大速度与加速电压无关,与D形盒的半径和磁感应强度有关.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2×103kg/m3 | B. | 3×103kg/m3 | C. | 4×103kg/m3 | D. | 40×103kg/m3 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 1 s | B. | 2 s | C. | 3 s | D. | $2+\sqrt{7}$ |
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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:多选题
A. | 一定质量的气体膨胀对外做功l00J,同时从外界吸收120J的热量,则它的内能增加大20J | |
B. | 在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中先减小后增大,分子势能不断增大 | |
C. | 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子问距离,液体表面存在张力 | |
D. | 电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递 | |
E. | 热量不能从低温物体传到高温物体 |
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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:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物块P的机械能守恒 | |
B. | 当Q上升到与滑轮等高时,它的机械能最大 | |
C. | 任意时刻P、Q两物体的速度大小都满足vP<vQ | |
D. | 任意时刻Q受到的拉力大小与P的重力大小相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 由上往下看,液体做顺时针旋转 | |
B. | 液体所受的安培力大小为1.5×10-3N | |
C. | 闭合开关后,液体热功率为0.081W | |
D. | 闭合开关10s,液体具有的动能是3.69J |
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