微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、选择题 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是( )
A.洛伦兹力对带电粒子做功
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,原则上可采用下列哪几种方法:(?)
A.将其磁感应强度增大为原来的2倍
B.将其磁感应强度增大为原来的4倍
C.将D形金属盒的半径增大为原来的2倍
D.将D形金属盒的半径增大为原来的4倍
参考答案:AC
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 用回旋加速器加速质子,为了使质子获得的动能增大为原来的4倍,可以(?)
A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍
B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍
C.将加速电场的电压增大为原来的4倍
D.将加速电场的频率增大为原来的4倍
参考答案:A
本题解析:
qvB=mv^2/r
v=qBr/m
Ek=mv^2/2=m(qBr/m)^2/2=q^2B^2r^2/m
为了使质子获得的动能增加为原来的4倍可以是质量增加为原来二倍、或者磁感应强度增大为原来二倍 、或者半径增大为原来2倍。故选A。
本题难度:简单
4、简答题 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近(缝隙的宽度远小于盒半径),分别和高频交流电源相连接,使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒面,带电粒子在磁场中做圆周运动,粒子通过两盒的缝隙时反复被加速,直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.若D形盒半径为R,所加磁场的磁感应强度为B.设两D形盒之间所加的交流电压的最大值为U,被加速的粒子为α粒子,其质量为m、电量为q.α粒子从D形盒中央开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后,α粒子从D形盒边缘被引出.求:
(1)α粒子被加速后获得的最大动能Ek;
(2)α粒子在第n次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与紧接着第n+1次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比;
(3)α粒子在回旋加速器中运动的时间;
(4)若使用此回旋加速器加速氘核,要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一个简单可行的办法.
参考答案:(1)α粒子在D形盒内做圆周运动,轨道半径达到最大时被引出,具有最大动能.设此时的速度为v,有?qvB=mv2R?
可得v=qBRm
α粒子的最大动能Ek=12mv2=q2B2R22m?
(2)α粒子被加速一次所获得的能量为qU,α粒子被第n次和n+1次加速后的动能分别为
EKn=12mvn2=q2B2Rn22m=nqU?
?EKn+1=12mvn+12=q2B2Rn+122m=(n+1)qU?
可得 ?RnRn+1=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是

[? ]
A.加速的次数
B.加速电压的大小
C.金属盒的半径
D.匀强磁场的磁感应强度
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般