2013備戰(zhàn)高考之物理一輪復(fù)習(xí)講義29_回旋加速器_新人教版

1、備戰(zhàn)高考之物理一輪復(fù)習(xí)講義：備戰(zhàn)高考之物理一輪復(fù)習(xí)講義：2929回旋加速器（人教版）回旋加速器（人教版）高頻考點(diǎn)：回旋加速器高頻考點(diǎn)：回旋加速器動(dòng)態(tài)發(fā)動(dòng)態(tài)發(fā)布：布：2008廣東物理卷第4題、2009年江蘇物理第14題、2011天津理綜物理第12題命題規(guī)律：回旋加速器是教材中介紹的命題規(guī)律：回旋加速器是教材中介紹的帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，也是近代物理的重要實(shí)驗(yàn)裝置，是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查回旋加速器的試題可能為選擇題，也可能為

2、計(jì)算題，計(jì)算題常常以壓軸題出現(xiàn)，綜合性強(qiáng)、難度大、分值高、區(qū)分度大。命題分析命題分析考查方式一考查方式一定性考查回旋加速器定性考查回旋加速器【命題分析】定性考查回旋加速器一般以選擇題出現(xiàn)，難度一般不大。定性考查回旋加速器一般以選擇題出現(xiàn)，難度一般不大。例1（2008廣東物理卷第4題）1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖1所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法正確的是A離子由加速器的中心

3、附近進(jìn)入加速器B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C離子從磁場(chǎng)中獲得能量D離子從電場(chǎng)中獲得能量【解析】根據(jù)回旋加速器的原理可知，離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；離子從電場(chǎng)中獲得能量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確?！緲?biāo)準(zhǔn)答案】AD考查方式二考查方式二定量考查回旋加速器定量考查回旋加速器【命題分析】定量考查回旋加速器一般以計(jì)算題出現(xiàn)，難度定量考查回旋加速器一般以計(jì)算題出現(xiàn)，難度一般較大。一般較大。例2（2009年江蘇物理第14題）1932

4、年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如圖2所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直.A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為q，在加速器中被加速，加速電壓為U.加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用.（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間t；（3）實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度

5、和加速電場(chǎng)頻率都有最大值的限制.若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能Ekm.【標(biāo)準(zhǔn)解答】：(1)設(shè)粒子第1次經(jīng)過(guò)狹縫后的半徑為r1，速度為v1，qU=mv12，qv1B=m12211vr聯(lián)立解得：112mUrBq?圖2道的半徑之差△r是裝置大、減小還是不變？【標(biāo)準(zhǔn)解答】：（1）核反應(yīng)方程為①HeCHN4211611147???設(shè)碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過(guò)t1=2.0h剩余的質(zhì)量為mr，

6、根據(jù)半衰其定義有②%6.1212120120201???????????????trmm（2）設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，質(zhì)子離子加速器時(shí)速度大小為v，由牛頓第二定律知若以單個(gè)質(zhì)子為研究對(duì)象解答過(guò)程正確的同樣得分。（3）方法一設(shè)為同一盒中質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌道半徑的序數(shù)，相鄰的軌道半徑分別為、)(Nkk?kr，在相應(yīng)軌道上質(zhì)子對(duì)應(yīng)的速度大小分別為、kkkkkkrrrrrr???????111)(kvD1、D2之間的電壓為U，由動(dòng)能定理知[來(lái)源:學(xué)