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如图6所示为一回旋加速器的示意图,已知D形盒的半径为R,中心上半面出口处O放有质量为m、带电量为q的正离子源,若磁感应强度大小为B,求:

(1)加在D形盒间的高频电源的频率.

(2)离子加速后的最大能量.

(3)离子在第n次通过窄缝前后的速度和半径之比.

(1)f=

(2)最大动能为Ek=q2B2R2/2m

(3)第n次穿过窄缝前后的速率和半径之比为    

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科目:高中物理 来源: 题型:

在D型盒回旋加速度器中,高频交变电压(假设为右图所示的方形波)加在a板和b板间,带电粒子在a、b间的电场中加速,电压大小为U=800V,在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁感应强度大小B=0.628T,a板与b板间的距离d=0.1mm,被加速的粒子为质子,质子的质量约为m=1.6×10-27kg,电荷量为q=1.6×10-19C.t=0时刻,静止的质子从靠近a板的P点开始第1次加速,t=T/2时刻恰好第2次开始加速,t=T时刻恰好第3次开始加速,…,每隔半个周期加速一次.(每一次加速的时间与周期相比可以忽略,不考虑相对论中因速度大而引起质量变化的因素)
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(1)求交变电压的周期T.
(2)求第900次加速结束时,质子的速度多大?
(3)虽然每一次的加速时间可以忽略,但随着加速次数的增多,在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了.求第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间t(用相关物理量的字母符号如U、d…表示,不需代入数值)

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科目:高中物理 来源:学习周报 物理 人教课标高二版(选修3-1) 2009-2010学年 第14期 总第170期 人教课标版(选修3-1) 题型:038

据报道,位于美国芝加哥费米国家实验室的“TEV能级加速器(Tevatron)”是目前世界上能量最高的超级粒子同步回旋加速器,也是人类历史上最大的物理实验装置之一,它的周长约为6.4公里,建在地下约7米深的隧道内,可以将质子与反质子沿正反两个方向分别加速到接近光速,产生的最大能量可以达到9800亿电子伏.而回旋加速器最先由科学家洛伦兹1932年发明.回旋加速器的核心部分是两个D形盒,如图所示,盒子中间开一条窄缝,在两个D形盒之间加交变电场,两个D形盒处在匀强磁场中,在D形盒的右半面中心S处有一正粒子源,正粒子的电荷量为q,质量为m,加速时两极板间的电压大小为U,磁场的磁感应强度为B(加速时间忽略不计,正粒子从发射源出发时速度为零).

(1)上述交变电场的频率不变,其频率为多大;

(2)设D形盒的半径为R,试求粒子获得的最大动能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在D型盒回旋加速度器中,高频交变电压(假设为右图所示的方形波)加在a板和b板间,带电粒子在a、b间的电场中加速,电压大小为U=800V,在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁感应强度大小B=0.628T,a板与b板间的距离d=0.1mm,被加速的粒子为质子,质子的质量约为m=1.6×10-27kg,电荷量为q=1.6×10-19C.t=0时刻,静止的质子从靠近a板的P点开始第1次加速,t=T/2时刻恰好第2次开始加速,t=T时刻恰好第3次开始加速,…,每隔半个周期加速一次.(每一次加速的时间与周期相比可以忽略,不考虑相对论中因速度大而引起质量变化的因素)

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(1)求交变电压的周期T.
(2)求第900次加速结束时,质子的速度多大?
(3)虽然每一次的加速时间可以忽略,但随着加速次数的增多,在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了.求第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间t(用相关物理量的字母符号如U、d…表示,不需代入数值)

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科目:高中物理 来源:2005年江苏省连云港市高考物理二模试卷(解析版) 题型:填空题

在D型盒回旋加速度器中,高频交变电压(假设为右图所示的方形波)加在a板和b板间,带电粒子在a、b间的电场中加速,电压大小为U=800V,在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁感应强度大小B=0.628T,a板与b板间的距离d=0.1mm,被加速的粒子为质子,质子的质量约为m=1.6×10-27kg,电荷量为q=1.6×10-19C.t=0时刻,静止的质子从靠近a板的P点开始第1次加速,t=T/2时刻恰好第2次开始加速,t=T时刻恰好第3次开始加速,…,每隔半个周期加速一次.(每一次加速的时间与周期相比可以忽略,不考虑相对论中因速度大而引起质量变化的因素)

(1)求交变电压的周期T.
(2)求第900次加速结束时,质子的速度多大?
(3)虽然每一次的加速时间可以忽略,但随着加速次数的增多,在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了.求第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间t(用相关物理量的字母符号如U、d…表示,不需代入数值)

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