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1、最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点31速度选择器和回旋加速器【考点知识方法解读】.回旋加速器是加速带电粒子的装置，离子由加速器的中心附近进入加速器，经过回旋加速后从加速器的边缘出加速器，离子通过电场加速从电场中获得能量。回旋加速器粒子运动周期与狭缝上所加交变电压的周期相等。.回旋加速器狭缝所加交变电压的周期等于粒子做匀速圆周运动的周期，粒子回旋一周加速22 2Ekm=q B R ,与加速电压无关。2m2v两次。由qvB m可知粒子加速后的最大动能 R【最新三年高考物理精选解析】1 （2011天津理综卷）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应 用，有力地推动了现代科学

2、技术的发展。（1）当今医学影像诊断设备 PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利 用能放射正电子的同位素碳11作为示踪原子。碳 11是由小型回旋加速器输出的高速 ,质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳 11的半衰期t为20min, 经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图，D和是两个中空的半径为 R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上。位于D圆心处的质子源 A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计） p,它们在两盒之间被电场加速，Di、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场

3、中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差 r是增大、减小还是不变? TOC o 1-5 h z 【解析】C1）核反应方程为产XV少T/设嫉U原有质量为nf 经过t：=2Qh剩余的质量为me根据半衰期定义有三=止二1产1.6%（2）设质子质量为m,电荷量为中质子离开加速器时速度大小为明由牛 顿第二定律知丁ffvB = m质子运动的回旋周期为 HYPERLINK l bookmark5 o Curren

4、t Document =出二出v qB由回旋加速器工作原理可知，交值电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T与频率f的关系得设在t时间内离开加速器的质子数为 N,则质子束从回旋加速,器输出时的平均功率12N mv P t输出时质子的等效电流I Nqt,，J P由上述各式得I BR2f若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样得分口 方法一设为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为zH-i o W =工- 在相应轨道上质子对应的速度大小分别为山比、5之间的电压为5由动能定理知二 qU由洛伦亚力充当质子做圆周匕动的同心力.知rkmvk-则 qB2 qU整理得22q B 22(rk i rk )2m4mUrk:qB (鼠 i rk)因U、q、mr B均为定值，令C患由上式得Crkrk i相邻轨道半径rk 1、rk

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