高三回旋加速器專題

1、回旋加速器專題1關(guān)于回旋加速器中電場和磁場作用的敘述，正確的是（ ）A電場和磁場都對帶電粒子起加速作用 B只有電場對帶電粒子做功的C磁場只對帶電粒子起偏轉(zhuǎn)作用 D帶電粒子在磁場中的運動周期會隨運動半徑的增大而增大2回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒。兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中，a、b分別與高頻交流電源兩極相連接，下列說法正確的是A離子從磁場中獲得能量 B離子從電場中獲得能量C增強磁感應(yīng)強度可以使粒子射出時的動能增加 D增大金屬盒的半徑可使粒子射出時的動能增加3回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D型金屬盒半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強度為B的勻強

2、磁場與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f、電壓大小恒為U，若中心粒子源放射出的質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為+e，從靜止開始在加速器中被加速不考慮相對論效應(yīng)和重力作用，則下列說法正確有A若該加速器能實現(xiàn)對質(zhì)子的加速，則上述物理量必須滿足B若該加速器能實現(xiàn)對質(zhì)子的加速，則上述物理量必須滿足C質(zhì)子最終由加速器加速獲得的最大速度隨電壓U的增大而增大D質(zhì)子最終由加速器加速獲得的最大速度隨磁感應(yīng)強度B的增大而增大4勞倫斯和利文斯設(shè)計的回旋加速器工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U.若A處

3、粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響，則下列說法正確的是（）A質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U無關(guān)B質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與交流電頻率f成正比C質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2RfD質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為15回旋加速器在核科學、核技術(shù)、核醫(yī)學等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動了現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量

4、為+q ，在加速器中被加速，設(shè)粒子初速度為零，加速電壓為U ，加速過程中不考慮重力作用和相對論效應(yīng)。下列說法正確的是A粒子在回旋加速器中運動時，隨軌道半徑r的增大，盒中相鄰軌道的半徑之差減小 B粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間約為C粒子能獲得的最大動能跟加速器磁感應(yīng)強度無關(guān)D加速電壓越大粒子能獲得的最大動能越大6回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示.設(shè)D形盒半徑為R若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，高頻交

5、流電頻率為f.則下列說法正確的是( )AA質(zhì)子的回旋頻率等于2f B質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)C質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2fR D不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速粒子7回旋加速器的核心部分是兩個半徑為R的D型金屬扁盒，如圖，盒正中央開有一條窄縫，在兩個D型盒之間加交變電壓，于是在縫隙中形成交變電場，由于屏蔽作用，在D型盒內(nèi)部電場很弱，D型盒裝在真空容器中，整個裝置放在巨大電磁鐵的兩極之間，磁場方向垂直于D型盒的底面，只要在縫隙中的交變電場的頻率不變，便可保證粒子每次通過縫隙時總被加速，粒子的軌道半徑不斷增大，并逐漸靠近D型盒邊緣，加速到最大能量E后，再用特殊的裝置將它引出

6、。在D型盒上半面中心出口A處有一正離子源，正離子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m，加速時電極間電壓大小恒為U。（加速時的加速時間很短，可忽略；正離子從離子源出發(fā)時初速為零）。則下列說法正確的是A增大交變電壓U，則正離子在加速器中運行時間將變短B增大交變電壓U，則正離子在加速器中運行時間將不變C正離子第n次穿過窄縫前后的速率之比為D回旋加速器所加交變電壓的頻率為8右圖甲是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個D型金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中（磁感應(yīng)強度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時某帶電粒子的動能EK隨時間t變化規(guī)律如下圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判

7、斷正確的是A高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tntn-1 B在EK-t圖象中t4t3t3t2t2t1C粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大 D不同粒子獲得的最大動能都相同9歐洲強子對撞機在2010年初重新啟動，并取得了將質(zhì)子加速到1.18萬億ev的階段成果，為實現(xiàn)質(zhì)子對撞打下了堅實的基礎(chǔ)。質(zhì)子經(jīng)過直線加速器加速后進入半徑一定的環(huán)形加速器，在環(huán)形加速器中，質(zhì)子每次經(jīng)過位置A時都會被加速（圖1），當質(zhì)子的速度達到要求后，再將它們分成兩束引導到對撞軌道中，在對撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運動，并最終實現(xiàn)對撞 （圖2）。質(zhì)子是在磁場的作用下才得以做圓周運動的。下列說法中正確的是（ ）A質(zhì)子在

8、環(huán)形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小B質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變C質(zhì)子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小D質(zhì)子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變10如圖回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B一個質(zhì)量了m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速（1）求該回旋加速器所加交變電場的頻率；（2）求粒子離開回旋加速器時獲得的動能； （3）設(shè)兩D形盒間的加速電壓為U，質(zhì)子每次經(jīng)電場加速后能量增加，加速到上述能量所需時間（不計在電場中的加速時間）111932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直. 設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電