回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展,回旋加速器的结构如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒。D形盒内的匀强磁场磁感应强度为B,粒子在盒间加速时的电压为U,质量为m、电荷量为q的粒子从间隙中心附近M极的某点以近似为零的初速度在加速器中被加速,求:
(1)D形盒间交变电压的周期T;
(2)粒子在D形盒内获得的最大动能Ekmax;
(3)粒子离开回旋加速器时被收集,已知在时间t内收集到粒子的质量为M,求这段时间内粒子束离开回旋加速器时的等效电流I。
【考点】回旋加速器.
【答案】(1)D形盒间交变电压的周期为;
(2)粒子在D形盒内获得的最大动能为;
(3)这段时间内粒子束离开回旋加速器时的等效电流为。
2
πm
q
B
(2)粒子在D形盒内获得的最大动能为
R
2
q
2
B
2
2
m
(3)这段时间内粒子束离开回旋加速器时的等效电流为
M
q
mt
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:64引用:1难度:0.4
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1.回旋加速器的工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒,处于与盒面垂直的匀强磁场中,它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 21:30:1组卷:165引用:2难度:0.8 -
2.回旋加速器的构造如图所示,D1、D2是半圆形金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源,D形盒处于匀强磁场中。工作时交流电的周期和粒子做圆周运动的周期(选填“相等”或“不相等”),粒子经电场加速,经磁场回旋,获得的最大动能由和D形盒的决定,与加速电压无关。
发布:2024/12/29 14:0:1组卷:69引用:2难度:0.8 -
3.如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后由A孔射出,则下列说法正确的是( )
发布:2024/12/17 19:30:2组卷:36引用:2难度:0.5