回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/29 22:57:55
回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是( )
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D. 不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/4c/84c2701afefe41bb17f95110a608bc73.jpg)
B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D. 不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
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A、由T=
2πr
v得v=
2πr
T=2πfr.当r=R时,v最大,此v=2πfR,故A正确;
B、由qvB=m
v2
r得v=
qBr
m,当r=R时,v最大,v=
qB R
m,由此可知质子的最大速度只与粒子本身的荷质比,加速器半径,和磁场大小有关,故B正确;
C、考虑到狭义相对论,任何物体速度不可能超过光速,故C错误;
D、此加速器加速电场周期T=
2πm
qB,加速α粒子时T=
2π(4m)
(2q)B=
4πm
qB,两个周期不同,不能加速α粒子.故D错误;
故选A,B
2πr
v得v=
2πr
T=2πfr.当r=R时,v最大,此v=2πfR,故A正确;
B、由qvB=m
v2
r得v=
qBr
m,当r=R时,v最大,v=
qB R
m,由此可知质子的最大速度只与粒子本身的荷质比,加速器半径,和磁场大小有关,故B正确;
C、考虑到狭义相对论,任何物体速度不可能超过光速,故C错误;
D、此加速器加速电场周期T=
2πm
qB,加速α粒子时T=
2π(4m)
(2q)B=
4πm
qB,两个周期不同,不能加速α粒子.故D错误;
故选A,B
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