【简答题】
[1/144]1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是 【图片】 [&...
参考答案:
参考解析:
无
【简答题】
[2/144]关于回旋粒子加速器,下列说法正确的是( ) ①加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 ②加速器的半径越大粒子从加速器射出时能量越大 ③...
参考答案:
参考解析:
无
【简答题】
[3/144]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型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的有( ...
参考答案:
参考解析:
A、当粒子从D形盒中出来时速度最大,由
其中R为D型盒半径,得
,可见最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大;正确
B、粒子被加速后的最大动能
与高频电源的加速电压无关;错误
C、高频电源频率与粒子在磁场中匀速圆周运动的频率相同,则
,可见频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定;正确
D、洛伦兹力不做功,所以粒子从电场中获得能量;错误
故选AC
点评:关键是知道当粒子从D形盒中出来时,速度最大.以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等,粒子射出时的最大速度(动能)由磁感应强度和D形盒的半径决定,与加速电压无关。
【简答题】
[4/144](8分)如图所示是质谱仪示意图,图中离子源S产生电荷量为q的离子,经电压为U的电场加速后,由A点垂直射人磁感应强度为B的有界匀强磁场中,经过半个圆周,...
参考答案:
参考解析:
粒子在电场中加速出射速度为”,由动能定理得
①
离子在磁场中做匀速圆周运动
②
③
由以上各式解得:
④
评分标准:本题共8分,每式2分。
【简答题】
[5/144]1930年,劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,工作原理示意图如图所示。关于回旋加速器,下列说法正确的是 【图片】A.粒子从电场中获得能量B.交流电的...
参考答案:
参考解析:
无
【简答题】
[6/144]有一回旋加速器,两个D形盒的半径为R,两D形盒之间的高频电压为U,偏转磁场的磁感强度为B。如果一个α粒子和一个质子,都从加速器的中心开始被加速,试求它...
参考答案:
参考解析:
错解:当带电粒子在D形盒内做圆周运动时,速率不变。当带电粒子通过两个D形盒之间的缝隙时,电场力对带电粒子做功,使带电粒子的速度增大。设带电粒子的质量为m,电荷为q,在回旋加速器中被加速的次数为n,从D形盒飞出时的速度为V,根据动能定理有:
,解得
。
由上式可知,带电粒子从D形盒飞出时的速度与带电粒子的荷质比的平方根成正比,所以
。
分析纠错:上法中认为α粒子和质子在回旋加速器内被加速的次数相同的,是造成错解的原因。因带电粒子在D形盒内做匀速圆周运动的向心力是由洛仑兹力提供的,对带电粒子飞出回旋加速器前的最后半周,根据牛顿第二定律有:
解得
。
因为B、R为定值,所以带电粒子从D形盒飞出时的速度与带电粒子的荷质比成正比。因α粒子的质量是质子质量的4倍,α粒子的电荷量是质子电荷量的4倍,故有:
【简答题】
[7/144]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,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成电场,使带电粒子...
参考答案:
参考解析:
无
【简答题】
[8/144]如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,...
参考答案:
正
|
参考解析:
由带电粒子在磁场中的偏转方向,可判断其带负电,带电粒子在电场中加速运动,可知 N板为正极板.
粒子在电场中加速,有
粒子在磁场中偏转,有
整理得
.
【简答题】
[9/144]图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器 A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离...
参考答案:
参考解析:
以
m、
e表示离子的质量和电荷量,以
v表示离子从狭缝
S
2射出时的速度,在电场中,由动能定理可得:
射入磁场后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:
式中
R为圆的半径,且有:
d=2
R,解得:
【简答题】
[10/144]1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D 1、D 2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( ...
参考答案:
参考解析:
要加速次数最多最终能量最大,则被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器,而从边缘离开加速器,故A正确而B错误.
由于洛伦兹力并不做功,而离子通过电场时有
故离子是从电场中获得能量,故C错误,而D正确.
故选AD.
点评:了解并理解了常用实验仪器或实验器材的原理到考试时我们就能轻松解决此类问题.