回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒内的狭缝中形成匀强电场，使粒子-组卷网

解答题较难0.4 引用1 组卷484

回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒内的狭缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R．忽略粒子在电场中运动的时间．求：
（1）所加交变电流的频率f；
（2）粒子离开加速器时的最大速度v；
（3）若加速的电压为U，求粒子达到最大速度被加速的次数n．

19-20高二上·江苏·期末

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知识点：回旋加速器的原理粒子在回旋加速器中的最大动能回旋加速器中电场变化的周期和磁感应强度的关系答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示为它的示意图。它的核心部分是两个D形金属扁盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源两极相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。在D型盒上半面中心S处有粒子源，它发出带电的粒子（初速度为零），经狭缝电压加速后，进入D型盒中，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。已知带电粒子的电荷量为+q，质量为m，D型盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，加速时电极间电压大小为U，每次加速的时间很短，可以忽略不计，不计带电粒子的重力。
（1）求交流电压的频率f；
（2）求粒子经加速器后获得的最大动能；
（3）求带电粒子在D形盒中运动的总时间t。

回旋加速器是加速带电粒子的装置，如图甲所示。两D形盒分别在M端和P端跟高频交流电源（图中未画出）相连，便在两D形盒之间的狭缝中形成加速电场，使粒子每次穿过狭缝时都被加速。两D形盒放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于D形盒底面，粒子源置于圆心O处，粒子源射出的带电粒子质量为m、电荷量为q，最大回旋半径为R。不计粒子在两D形盒间加速电场内运动的时间，不计粒子离开粒子源时的初速度，忽略粒子所受重力以及粒子间相互作用。若M、P之间所加电压

随时间t的变化如图乙所示，每个周期内

持续时间相同，求：
（1）粒子离开加速器时的最大动能

；
（2）粒子在加速器中的加速次数N。

回旋加速器是用来加速带电粒子的，其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒间有一定的电势差U，使粒子每次穿过狭缝都被加速，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子带电荷量为q、质量为m，盒间的窄缝宽度为d，粒子最大回旋半径为R_m，其运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（）

A．D形金属盒的作用是屏蔽外电场，使盒内无电场

B．忽略粒子在电场中运动的时间，则高频交流电源的频率为

C．粒子离开加速器时速度为

D．考虑粒子在电场中运动的时间，则把静止粒子加速到最大动能所需时间为

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