迴旋加速器是加速帶電粒子的裝置,如圖所示.若用迴旋加速器加速質子時,勻強磁場的磁感應強度為B,高頻交流電週期為...
問題詳情:
迴旋加速器是加速帶電粒子的裝置,如圖所示.若用迴旋加速器加速質子時,勻強磁場的磁感應強度為B,高頻交流電週期為T.設D形盒半徑為R,則下列說法正確的是
A.質子在磁場和電場中均被加速
B.質子被加速後的最大速度不可能超過
C.加速電壓越大,粒子飛出加速器時的速度越大
D.不改變B和T,該回旋加速器也能用於加速其它粒子
【回答】
B
【分析】
由本題“迴旋加速器是加速帶電粒子的裝置”可知,本題考查迴旋加速器的裝置原理,以及帶電粒子在磁場和電場中的運動情況,根據洛倫茲力和迴旋加速器裝置原理可以分析本題。
【詳解】
A.質子在磁場中受洛倫茲力做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,只改變速度方向不改變大小,故A錯誤;
B.由
得
當時,v最大,此時
故B正確;
C.由公式
得
當時,v最大,因此決定帶電粒子最大速度的因素只與磁場、荷質比和加速半徑有關,與加速電壓無關,故C錯誤;
D.由週期公式
可知,帶電粒子的軌道週期與荷質比有關,故D錯誤。
【點睛】
迴旋粒子軌道加速器中電場作用是給粒子加速,磁場作用是讓粒子做圓周運動,反覆加速,根據加速器半徑決定粒子軌道半徑從而決定最後的速度,根據執行週期決定電場變換週期,保*每次經過電場都被加速。
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:選擇題
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