时间:2019-06-28 05:51:33
1、选择题 如图所示，回旋加速器的两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，加速电压为U，若要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中哪些可行（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压
B．减小狭缝间的距离
C．增大磁场的磁感应强度
D．增大D形金属盒的半径
2、填空题 (6分)如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为
的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为
的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从
处以速度
沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从处进入
、
板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速?次。若被加速的带电粒子的电荷量为
，质量为
，则粒子的最大速度的表达式为?。
3、简答题 在D型盒回旋加速度器中，高频交变电压（假设为右图所示的方形波）加在a板和b板间，带电粒子在a、b间的电场中加速，电压大小为U=800V，在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度大小B=0.628T，a板与b板间的距离d=0.1mm，被加速的粒子为质子，质子的质量约为m=1.6×10-27kg，电荷量为q=1.6×10-19C．t=0时刻，静止的质子从靠近a板的P点开始第1次加速，t=T/2时刻恰好第2次开始加速，t=T时刻恰好第3次开始加速，…，每隔半个周期加速一次．（每一次加速的时间与周期相比可以忽略，不考虑相对论中因速度大而引起质量变化的因素）
（1）求交变电压的周期T．
（2）求第900次加速结束时，质子的速度多大？
（3）虽然每一次的加速时间可以忽略，但随着加速次数的增多，在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了．求第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间t（用相关物理量的字母符号如U、d…表示，不需代入数值）
4、选择题 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各 种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底 片P上，设离子射出磁场在P上的位置到入口处S1的距离为x，下列判断正确的是（ ? ）
5、简答题 图是回旋加速器的原理图，设在D型盒上半面中心出口处A有一正离子源（离子出发时初速不计），正离子的带电量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感强度为B，求：
（1）离子在下半盒中第1条和第k条轨道半径之比为为多少？
（2）设D型盒的半径为R，离子能获得的最大动能为多少？