粒子加速器可以用人工方法使帶電粒子獲得很大速度和能量。如圖是回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓型金屬盒，兩盒之間留有窄縫，它們之間接一定頻率的交流電。兩個(gè)金屬盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。D1盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+e的質(zhì)子（11H）。質(zhì)子在兩盒之間被電場(chǎng)加速，之后進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)若干次加速后，將質(zhì)子從金屬盒邊緣引出。設(shè)該粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓大小始終為U，不考慮粒子離開(kāi)A處時(shí)的速度、粒子重力、粒子間的相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。
（1）求質(zhì)子被引出時(shí)的動(dòng)能Ek；
（2）求質(zhì)子被電場(chǎng)加速的次數(shù)n,以及交流電的頻率f；
（3）若用該加速器加速α粒子（42He,質(zhì)量為4m,電荷量為+2e），并且獲得和質(zhì)子相同的動(dòng)能，則該加速器需要調(diào)整哪些參數(shù)，并分析說(shuō)明該如何調(diào)整。
1
1
4
2
【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：276引用：1難度：0.6
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1．如圖所示，甲是質(zhì)譜儀的示意圖，乙是回旋加速器的原理圖，丙是研究楞次定律的實(shí)驗(yàn)圖，丁是研究自感現(xiàn)象的電路圖，下列說(shuō)法正確的是（ ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202206/168/7d257425.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布：2024/12/15 0:0:1組卷：91引用：6難度：0.8 -
2．如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，用來(lái)加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子，質(zhì)子從下半盒的質(zhì)子源由靜止出發(fā)，加速到最大能量E后由A孔射出，則下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 19:30:2組卷：35引用：2難度：0.5 -
3．勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交流電頻率為f,加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。則下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/13 18:30:1組卷：88引用：1難度：0.7
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