回旋加速器是高能物理中的重要仪器,其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动,在运动中经高频电场反复加速从而...
问题详情:
回旋加速器是高能物理中的重要仪器,其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动,在运动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图*所示,两个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中,并分别与高频电源相连(电压随时间变化如乙图所示),D形盒半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,两D形盒间距离为d(d<<R)。若用回旋加速器加速氘核(设氘核质量m、电荷量q),则下列判断正确的是
A. 加速电压U0越大,氘核获得的最大动能越大
B. 氘核加速的最大动能为
C. 氘核在电场中运动的总时间为
D. 该回旋加速器不可以用来加速氦核()
【回答】
BC
【解析】AB.粒子在回旋加速器里的速度有D型的半径决定,由
得
所以最大动能
氘核获得的最大动能与加速电压无关,则A错误,B正确。
C.设粒子加速次数为n,由动能定理
可得
粒子在电场运动的路程
S=nd
平均速度为v/2,得在电场中运动时间
选项C正确。
D.氦核与氘核的比荷相同,在磁场中周期频率相同,可以进行加速,选项D错误。
故选BC。
知识点:未分类
题型:多项选择