高二物理第15单元：达标训练(6、回旋加速器)(有解析)大纲人教版

1、高二物理 第 15 单元：达标训练（6、回旋加速器）（有解析）大纲人教版基础巩固1回旋加速器主 要是由_、_ 、_ 等几个部分组成答案：圆柱形磁极 两个D形盒 高频交变电源粒子源和引出装置2回旋.加速器的工作原理是 _.答案：利用带电粒子在磁场中受洛伦兹力做圆周运动，而每半个周期被电场加速一次，依次往复，可以达到很高的速率3目前，加速器类别有_ 、_、_、_答案：回旋加速器同步加速器电子感应加速器高能粒 干!.4目前世界上最大的质子同步加速器，能使质子的能量达到 1 xiO12eV.我国在 1989 年初投入运行的高能粒子加速器是 _ ，它能使电 子束流的能量达到（28+28） X108eV.

2、答案：北京正负电子对撞机5回旋加速器是怎样实现每半周加速一次的？O-TT答案：粒子受洛伦兹力做圆周运动的周期T，只要使高频交变电场的周期与之qB相同，即可正好赶上适合的电场方向而被加速6简谈回旋加速器的发展历史答案：加速器的发展经历直线加速器（高压电源的电势差）一一回旋加速器（磁场力做圆周运动，电场力加速）电子感应加速器正负电子对撞机，发展轨迹沿高能、高速方向发展综合应用7回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器， 工作原理如图 15-6-11 所示下列说法正确的是（）B. 粒子由 Ao运动到 A1比粒子由A运动到A所用时间少C. 粒子的轨道半径与它的速率成正比

3、D. 粒子的运动周期和运动速率成正比解析：本题考查回旋加速器的工作原理 粒子在电场中加速，在磁场中做匀速圆周运动， 周期T二2-不变，半径mV随速率的增大而增大答案：ACBqBq8一个质子、一个a粒子，垂直磁场方向进入同一匀强磁场：（1）若两者是从静止经同一电压加速，后射入磁场中，则回旋半径之比为 _ ; （ 2）若两者以相同的动能进，入磁场,(4)由Rmv ?由于v相同，二者的半径相比v和 B 都消掉,qBRPmpqa1*- =2*=1-. Raqpma1 42答案:1:21:12 : 1 1:29现要利用回旋加速器对质量为m 的带电粒子进行加速，已知该粒子带电荷量为 Q,初速度为 v，求所

4、加交变电场的周期及粒子速度达vt时，电场力所做的功（磁感应强度为 B）.解析：带电粒子在回旋加速器中被加速时，只有电场力做功，而引起动能的增加由动能定理有12121（2 2、WAmv-mv=m （vt-vo丿2 2 2所以交变电场的周期应等于带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T即T“.BQ10.（全国理综n）如图 15-6-12 所示，在 x0 的区域中，存在磁感应强度大小分别 为 B1与 B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1B2.一个带负电荷的粒子从坐标原点 O 以速度 v 沿 x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O 点，B1与 B2的比则回旋半径之比为（4 ）若两者以

5、相同的速度进入磁场，则回旋半径之比；（3）若两者以相同的动量进入磁场，则回旋半径之比为12解析：（1）两粒子经电场加速时，qU=mV-0 ,2v2qU，由 m所以(2)RP2qU1 2mUqBqBRa由p2=2mE,匹_qap - . 2mEk，由R =mVqB qB.所以R=2mEkqB（3）由R =，由于动量相同，qB二者的半径相比，动量和B都消掉，所以,RpRaqaqpPqaRpma值应满足什么条件？图 解析：粒子在整个过程中的速度大小恒为 匀速圆周运动，轨道都是半个圆周mv现分析粒子运动的轨迹，如图所示，到y轴上离O点距离为 2ri的 A 点，接着沿半径为的距离d=2（2-ri）y轴出发沿半径为ri的半圆和半径为2的半圆回到原点下方的y轴），粒子的y坐标就减小d，设粒 子经过n次回旋后与y轴交于O点若 00 即nd価联立式可得色 ,n=i, 2, 3Bin i的半径为ri和2，有几=mvqBii5-6-i2v，交替地在xy平面内 .设粒子