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2023年浙江省浙里卷天下高考物理聯(lián)考試卷(12月份)
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試題詳情
回旋加速器是高能物理中的重要儀器,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示:置于真空中的兩個(gè)D形金屬盒半徑均為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
0
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,兩盒間距很小,它們之間有一定的電勢(shì)差,A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在加速器交流電源產(chǎn)生的周期性變化的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始被加速,并垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)。加速電壓u隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像如圖乙所示,其中T=
2
πm
q
B
0
忽略帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,不考慮相對(duì)論效應(yīng)和變化電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)分布的影響。
(1)判斷粒子在圖甲磁場(chǎng)中回旋的方向(“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”);
(2)求粒子離開(kāi)加速器時(shí)獲得的最大動(dòng)能E
k
;
(3)調(diào)節(jié)交流電的電壓,先、后兩次的電壓大小比為1:2,則粒子在加速器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為多少?
(4)實(shí)際使用中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),若在t=
1
4
T時(shí)粒子第一次被加速,要實(shí)現(xiàn)連續(xù)n次加速,求B可波動(dòng)的最大范圍。
【考點(diǎn)】
回旋加速器
.
【答案】
見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:135
引用:2
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示為回旋加速器的示意圖。兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一質(zhì)子從加速器的A處開(kāi)始加速。已知D型盒的半徑為R,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩盒間的高頻交變電源的電壓為U、頻率為f,質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
A.質(zhì)子的最大速度與高頻交變電源的電壓U有關(guān),且隨電壓U增大而增加
B.質(zhì)子的最大動(dòng)能為
(
q
BR
)
2
2
m
C.高頻交變電源的頻率
f
=
q
B
2
πm
D.D形金屬盒內(nèi)無(wú)電場(chǎng),兩盒間無(wú)磁場(chǎng)
發(fā)布:2024/10/26 3:30:1
組卷:135
引用:3
難度:0.6
解析
2.
如圖所示,圖甲為磁流體發(fā)電機(jī)、圖乙為質(zhì)譜儀、圖丙為速度選擇器(電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)、圖丁為回旋加速器的原理示意圖,忽略粒子在圖丁的D形盒狹縫中的加速時(shí)間,不計(jì)粒子重力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖甲中,將一束等離子體噴入磁場(chǎng),A、B板間產(chǎn)生電勢(shì)差,B板電勢(shì)高
B.圖乙中,
1
1
H、
2
1
H從靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后射入磁場(chǎng),打在膠片上的位置靠近P的粒子是
2
1
H
C.圖丙中,粒子能夠沿直線勻速向右通過(guò)速度選擇器的速度
v
=
E
B
D.圖丁中,隨著粒子速度的增大,交變電流的頻率也應(yīng)該增大
發(fā)布:2024/10/27 15:0:2
組卷:16
引用:1
難度:0.7
解析
3.
圖甲示意我國(guó)建造的第一臺(tái)回旋加速器,該加速器存放于中國(guó)原子能科學(xué)研究院,其工作原理如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.由于粒子速度被逐漸加大,則它在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期越來(lái)越小
B.由于粒子速度被逐漸加大,極板所加的交流電周期要相應(yīng)減小
C.粒子從加速器出來(lái)的最大速度與D形盒的半徑大小及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)
D.粒子增加的動(dòng)能來(lái)源于磁場(chǎng)
發(fā)布:2024/10/29 6:30:1
組卷:246
引用:4
難度:0.6
解析
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