備戰(zhàn)2012屆高考物理一輪復習揭秘系列講義揭秘29_回旋加速器(人教版)

1、第1頁共5頁備戰(zhàn)備戰(zhàn)2012屆高考物理一輪復習揭秘系列講義：揭秘屆高考物理一輪復習揭秘系列講義：揭秘29回旋加速器（人教版）旋加速器（人教版）高頻考點：回旋加速器高頻考點：回旋加速器動態(tài)發(fā)布：動態(tài)發(fā)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中的運動的實例，也是近代物理的重要實驗裝置，是高考考查的重點和熱點，考查

2、回旋加速器的試題可能為選擇題，也可能為計算題，計算題常常以壓軸題出現(xiàn)，綜合性強、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回旋加速器，其原理如圖1所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙

3、，下列說法正確的是A離子由加速器的中心附近進入加速器B離子由加速器的邊緣進入加速器C離子從磁場中獲得能量D離子從電場中獲得能量【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入加速器，選項A正確B錯誤；離子從電場中獲得能量，選項C錯誤D正確?！緲藴蚀鸢浮緼D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算題出現(xiàn)，難度定量考查回旋加速器一般以計算題出現(xiàn)，難度一般較大。一般較大。例2

4、（2009年江蘇物理第14題）1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器.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，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計.磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直.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.加速過程中不考慮相對論效應和重力作用.（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需

5、的時間t；（3）實際使用中，磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制.若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能Ekm.【標準解答】：(1)設粒子第1次經(jīng)過狹縫后的半徑為r1，速度為v1，qU=mv12，qv1B=m12211vr圖2第3頁共5頁P，求輸出時質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、f的關(guān)系式（忽略質(zhì)子在電場中的運動時間，其最大速度遠小于光速）。（3）試推理說明：質(zhì)子在回旋加速器中運動

6、時，隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差△r是裝置大、減小還是不變？【標準解答】：（1）核反應方程為①HeCHN4211611147???設碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過t1=2.0h剩余的質(zhì)量為mr，根據(jù)半衰其定義有②%6.1212120120201???????????????trmm（2）設質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，質(zhì)子離子加速器時速度大小為v，由牛頓第二定律知若以單個質(zhì)子為研究對象解答過程正確的同樣得分。（3）方法一設為同