用同一回旋加速器分別對質(zhì)子和氘核(氘核的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的2倍,電量與質(zhì)子的電量相同)加速后( 。
A、質(zhì)子獲得的動能大于氘核獲得的動能B、質(zhì)子獲得的動能小于氘核獲得的動能C、質(zhì)子獲得的動能等于氘核獲得的動能D、條件不足,無法判斷
分析:兩種粒子經(jīng)同一個回旋加速器加速后,最終的軌道半徑相同;據(jù)洛倫茲力提供向心力,求得r=
mv
qB
,據(jù)此可判斷兩種粒子的動量相等;再據(jù)動量與動能間的關(guān)系求解.
解答:解:回旋加速器的工作原理是經(jīng)過電場對帶電粒子加速,在磁場中洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動,這樣周而復(fù)始的加速和勻速圓周運動,使粒子的動能增大;最終的軌道半徑最大為R.
   據(jù)洛倫茲力提供向心力求得r=
mv
qB
,由于最大軌道半徑為R,所以加速后帶電粒子的動量相同,即P=mv=RqB,
據(jù)p2=2mEk和氘核的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的2倍,電量與質(zhì)子的電量相同,所以質(zhì)量小的質(zhì)子獲得動能大,故A正確,BCD錯誤.
故選:A.
點評:解題關(guān)鍵明確回旋加速器的工作原理,靈活應(yīng)用洛倫茲力提供向心力求出的軌道半徑和利用動量與動能間的關(guān)系.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示,關(guān)于回旋加速器的下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

用同一回旋加速器分別對質(zhì)子(
 
1
1
H)和氘核(
 
2
1
H)進行加速,當它們都從D形盒邊緣離開加速器時,質(zhì)子與氘核獲得的動能之比為
2:1
2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示.如果用同一回旋加速器分別加速氚核(
 
3
1
H
)和α粒子(
 
4
2
He
)比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小,有( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和高頻交流電源相連接,兩盒間的窄縫中形成勻強電場,使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速.兩盒放在勻強磁場中,磁場方向垂直于盒底面,帶電粒子在磁場中做圓周運動,通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速,直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出.如果用同一回旋加速器分別加速氚核(
 
3
1
H)和α粒子(
 
4
2
He)比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動能的大小,有( 。
A、加速氚核的交流電源的周期較大
B、加速α粒子的交流電源的周期較大
C、加速氚核獲得的最大動能也較小
D、加速α粒子獲得的最大動能較大

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