如图甲,某回旋加速器的两个D形盒,半径为R,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与D形盒底面垂直,位于圆心O处的质子源P能不断产生质子,质子飘入狭缝间的高频交变电场时初速度不计。完成加速后,需要把质子束从加速器中引出,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图乙所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点(O'点图中未画出)。引出质子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使质子从M点进入通道,沿通道中心线从N点射出。已知ON长度为L。ON与OM的夹角为θ,质子质量为m,电荷量为q。求:
(1)高频交变电压的频率f;
(2)质子被加速后获得最大速度v;
(3)通道内匀强磁场的磁感应强度B'大小。
【考点】回旋加速器;带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.
【答案】(1);(2);(3)
q
B
2
πm
q
BR
m
2
BR
(
R
-
L
cosθ
)
L
2
+
R
2
-
2
LR
cosθ
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/19 8:0:9组卷:60引用:2难度:0.5
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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:166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
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