有一回旋加速器,它的交變電壓的頻率為1.2×107Hz,半圓形磁場的半徑為0.53m,加速氘核所需的磁場的磁感應強度為多大?氘核的最大動能是多大?(氘核的質量m3.3× 10kg,電荷量 q=1.6×10C)

 

答案:1.55T, 16.3MeV
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?海淀區(qū)一模)在高能物理研究中,粒子加速器起著重要作用,而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達到的能量受到高壓技術的限制.1930年,Earnest O.Lawrence提出了回旋加速器的理論,他設想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉,多次反復地通過高頻加速電場,直至達到高能量.圖甲為Earnest O.Lawrence設計的回旋加速器的示意圖.它由兩個鋁制D型金屬扁盒組成,兩個D形盒正中間開有一條狹縫;兩個D型盒處在勻強磁場中并接有高頻交變電壓.圖乙為俯視圖,在D型盒上半面中心S處有一正離子源,它發(fā)出的正離子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進入D型盒中.在磁場力的作用下運動半周,再經(jīng)狹縫電壓加速;為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速,應設法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運動的周期一致.如此周而復始,最后到達D型盒的邊緣,獲得最大速度后被束流提取裝置提取出.已知正離子的電荷量為q,質量為m,加速時電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應強度為B,D型盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d.設正離子從離子源出發(fā)時的初速度為零.
(1)試計算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進入下半盒中運動的軌道半徑;
(2)盡管粒子在狹縫中每次加速的時間很短但也不可忽略.試計算上述正離子在某次加速過程當中從離開離子源到被第n次加速結束時所經(jīng)歷的時間;
(3)不考慮相對論效應,試分析要提高某一離子被半徑為R的回旋加速器加速后的最大動能可采用的措施.

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科目:高中物理 來源:走向清華北大同步導讀 高二物理 題型:038

有一回旋加速器,它的高頻電源的頻率為1.2×107Hz.D形盒的半徑為0.532m,求加速氘核時所需的磁感應強度為多大?氘核所能達到的最大動能為多少?(氘核的質量為3.3×10-27kg,氘核的電荷量為1.6×10-19C)

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科目:高中物理 來源: 題型:038

有一回旋加速器,它的交變電壓的頻率為1.2×107Hz,半圓形磁場的半徑為0.53m,加速氘核所需的磁場的磁感應強度為多大?氘核的最大動能是多大?(氘核的質量m3.3× 10kg,電荷量 q=1.6×10C)

 

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科目:高中物理 來源:普寧二中2008-2009學年度第一學期高二物理第2次月考試卷人教版 人教版 題型:021

回旋加速器是用于加速帶電粒子使之獲得高能量的儀器,其核心部分由兩個D形金屬扁盒.兩盒分別與高頻交流電源兩極相接,以便在盒間的窄縫中形成勻強電場,帶電粒子在穿過此區(qū)域時得到加速;兩D形盒處在勻強磁場中,磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直盒面.有一回旋加速器,兩D形盒的半徑為d,如果用它分別加速質子和α粒子(),則

A.質子被加速后獲得的最大動能是α粒子的2倍

B.質子被加速后獲得的最大動能是α粒子的4倍

C.加速質子時交流電壓頻率是加速α粒子的2倍

D.加速質子時交流電壓頻率和加速α粒子的相同

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