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用同一回旋加速器分別對質子和氘核(氘核的質量是質子質量的2倍,電量與質子的電量相同)加速后( 。
A、質子獲得的動能大于氘核獲得的動能B、質子獲得的動能小于氘核獲得的動能C、質子獲得的動能等于氘核獲得的動能D、條件不足,無法判斷
分析:兩種粒子經同一個回旋加速器加速后,最終的軌道半徑相同;據(jù)洛倫茲力提供向心力,求得r=
mv
qB
,據(jù)此可判斷兩種粒子的動量相等;再據(jù)動量與動能間的關系求解.
解答:解:回旋加速器的工作原理是經過電場對帶電粒子加速,在磁場中洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動,這樣周而復始的加速和勻速圓周運動,使粒子的動能增大;最終的軌道半徑最大為R.
   據(jù)洛倫茲力提供向心力求得r=
mv
qB
,由于最大軌道半徑為R,所以加速后帶電粒子的動量相同,即P=mv=RqB,
據(jù)p2=2mEk和氘核的質量是質子質量的2倍,電量與質子的電量相同,所以質量小的質子獲得動能大,故A正確,BCD錯誤.
故選:A.
點評:解題關鍵明確回旋加速器的工作原理,靈活應用洛倫茲力提供向心力求出的軌道半徑和利用動量與動能間的關系.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒,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,關于回旋加速器的下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

用同一回旋加速器分別對質子(
 
1
1
H)和氘核(
 
2
1
H)進行加速,當它們都從D形盒邊緣離開加速器時,質子與氘核獲得的動能之比為
2:1
2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示.如果用同一回旋加速器分別加速氚核(
 
3
1
H
)和α粒子(
 
4
2
He
)比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小,有( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和高頻交流電源相連接,兩盒間的窄縫中形成勻強電場,使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速.兩盒放在勻強磁場中,磁場方向垂直于盒底面,帶電粒子在磁場中做圓周運動,通過兩盒間的窄縫時反復被加速,直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出.如果用同一回旋加速器分別加速氚核(
 
3
1
H)和α粒子(
 
4
2
He)比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小,有( 。
A、加速氚核的交流電源的周期較大
B、加速α粒子的交流電源的周期較大
C、加速氚核獲得的最大動能也較小
D、加速α粒子獲得的最大動能較大

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