时间:2019-06-28 06:03:00
1、简答题 回旋加速器的D形盒半径为R=0.60m，两盒间距为d=0.01cm，用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0MeV，加速电压为u=2.0×104?V，求：
（1）该加速器中偏转磁场的磁感应强度B．
（2）质子在D形盒中运动的时间．
（3）在整个加速过程中，质子在电场中运动的总时间．（已知质子的质量为m=1.67×10-27?kg，质子的带电量e=1.60×10-19?C）
参考答案：（1）根据qvB=mv2R，解得v=qBRm．
则质子的最大动能Ek=12mv2=q2B2R22m
则B=
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 不计重力的负粒子能够在正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是（ ）
A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过
B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过
C．若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子动能一定增大
D．若粒子向下偏，能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场。质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，下列说法正确的是
A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大
B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变， D形盒半径R越大、质子的能量E将越大
C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高, 质子的在加速器中的运动时间将越长
D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子在加速器中的运动时间将越短
参考答案：BD
本题解析：根据带电粒子在磁场中运动情况公式，可得：
?质子的最后能量
，所以质子的能量E是由磁感应强度B和D形盒半径决定的，跟加速电压U无关，A错B对；质子在D形盒中加速周期是不变的，最后的能量也不变，所以加速电压U越高，加速次数就越少，质子在加速器中的运动时间将越短，D正确。
本题难度：一般
4、选择题 用来加速带电粒子的回旋加速器，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是．（ ）
A．伴随粒子动能变大，应有（t2-t1）＞（t3-t2）＞（t4-t3）
B．高频电源的变化周期应该等于2（tn-tn-1）
C．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径
D．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图回旋加速器的D形盒半径为R，用来加速质量为m，带电量为q的质子，使质子由静止加速到具有能量为E后，由A孔射出，求：
（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小．
（2）设两D形盒间的距离为d，其间电压为U，则加速到上述能量所需回旋周数是多少？
（3）加速到上述能量所需时间（不计通过缝隙的时间）．
?
参考答案：（1）
（2）
（3）
本题解析：（1）由圆周运动规律知：qvB=mv2/R， ①
又质子具有的能量E=
②
联立①、②得B=
③
据左手定则知，B的方向垂直于纸画向呈，
（2）质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次，
所以
④
（3）因为质子运动线速度
⑤
联立①、⑤得周期T=
⑥
可见周期与半径r及速度v都无关
故加速总时间t=nT。 ⑦
联立④、⑤、⑥、⑦解得t=
本题难度：一般