高二物理第15單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(6、回旋加速器)(有解析)大綱人教版

1、高二物理 第 15 單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（6、回旋加速器）（有解析）大綱人教版基礎(chǔ)鞏固1回旋加速器主 要是由_、_ 、_ 等幾個(gè)部分組成答案：圓柱形磁極 兩個(gè)D形盒 高頻交變電源粒子源和引出裝置2回旋.加速器的工作原理是 _.答案：利用帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力做圓周運(yùn)動(dòng)，而每半個(gè)周期被電場(chǎng)加速一次，依次往復(fù)，可以達(dá)到很高的速率3目前，加速器類別有_ 、_、_、_答案：回旋加速器同步加速器電子感應(yīng)加速器高能粒 干!.4目前世界上最大的質(zhì)子同步加速器，能使質(zhì)子的能量達(dá)到 1 xiO12eV.我國(guó)在 1989 年初投入運(yùn)行的高能粒子加速器是 _ ，它能使電 子束流的能量達(dá)到（28+28） X108eV.

2、答案：北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)5回旋加速器是怎樣實(shí)現(xiàn)每半周加速一次的？O-TT答案：粒子受洛倫茲力做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，只要使高頻交變電場(chǎng)的周期與之qB相同，即可正好趕上適合的電場(chǎng)方向而被加速6簡(jiǎn)談回旋加速器的發(fā)展歷史答案：加速器的發(fā)展經(jīng)歷直線加速器（高壓電源的電勢(shì)差）一一回旋加速器（磁場(chǎng)力做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力加速）電子感應(yīng)加速器正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，發(fā)展軌跡沿高能、高速方向發(fā)展綜合應(yīng)用7回旋加速器是利用較低電壓的高頻電源使粒子經(jīng)多次加速獲得巨大速度的一種儀器， 工作原理如圖 15-6-11 所示下列說(shuō)法正確的是（）B. 粒子由 Ao運(yùn)動(dòng)到 A1比粒子由A運(yùn)動(dòng)到A所用時(shí)間少C. 粒子的軌道半徑與它的速率成正比

3、D. 粒子的運(yùn)動(dòng)周期和運(yùn)動(dòng)速率成正比解析：本題考查回旋加速器的工作原理 粒子在電場(chǎng)中加速，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 周期T二2-不變，半徑mV隨速率的增大而增大答案：ACBqBq8一個(gè)質(zhì)子、一個(gè)a粒子，垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)：（1）若兩者是從靜止經(jīng)同一電壓加速，后射入磁場(chǎng)中，則回旋半徑之比為 _ ; （ 2）若兩者以相同的動(dòng)能進(jìn)，入磁場(chǎng),(4)由Rmv ?由于v相同，二者的半徑相比v和 B 都消掉,qBRPmpqa1*- =2*=1-. Raqpma1 42答案:1:21:12 : 1 1:29現(xiàn)要利用回旋加速器對(duì)質(zhì)量為m 的帶電粒子進(jìn)行加速，已知該粒子帶電荷量為 Q,初速度為 v，求所

4、加交變電場(chǎng)的周期及粒子速度達(dá)vt時(shí)，電場(chǎng)力所做的功（磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B）.解析：帶電粒子在回旋加速器中被加速時(shí)，只有電場(chǎng)力做功，而引起動(dòng)能的增加由動(dòng)能定理有12121（2 2、WAmv-mv=m （vt-vo丿2 2 2所以交變電場(chǎng)的周期應(yīng)等于帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T即T“.BQ10.（全國(guó)理綜n）如圖 15-6-12 所示，在 x0 的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別 為 B1與 B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，且B1B2.一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn) O 以速度 v 沿 x 軸負(fù)方向射出，要使該粒子經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又經(jīng)過(guò)O 點(diǎn)，B1與 B2的比則回旋半徑之比為（4 ）若兩者以

5、相同的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，則回旋半徑之比；（3）若兩者以相同的動(dòng)量進(jìn)入磁場(chǎng)，則回旋半徑之比為12解析：（1）兩粒子經(jīng)電場(chǎng)加速時(shí)，qU=mV-0 ,2v2qU，由 m所以(2)RP2qU1 2mUqBqBRa由p2=2mE,匹_qap - . 2mEk，由R =mVqB qB.所以R=2mEkqB（3）由R =，由于動(dòng)量相同，qB二者的半徑相比，動(dòng)量和B都消掉，所以,RpRaqaqpPqaRpma值應(yīng)滿足什么條件？圖 解析：粒子在整個(gè)過(guò)程中的速度大小恒為 勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道都是半個(gè)圓周mv現(xiàn)分析粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示，到y(tǒng)軸上離O點(diǎn)距離為 2ri的 A 點(diǎn)，接著沿半徑為的距離d=2（2-ri）y軸出發(fā)沿半徑為ri的半圓和半徑為2的半圓回到原點(diǎn)下方的y軸），粒子的y坐標(biāo)就減小d，設(shè)粒 子經(jīng)過(guò)n次回旋后與y軸交于O點(diǎn)若 00 即nd価聯(lián)立式可得色 ,n=i, 2, 3Bin i的半徑為ri和2，有幾=mvqBii5-6-i2v，交替地在xy平面內(nèi) .設(shè)粒子