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如图所示为一金属筒的横截面,该圆筒的半径为R,内有匀强磁场,方向为垂直纸面向里,磁感强度为B,在相互平行的金属板AA´和CC´之间有匀强电场,一个质量为m(重力不计),带电量为q的电荷,在电场力的作用下,沿图示轨迹从P点无初速运动经电场加速进入圆筒内,在筒中它的速度方向偏转了60o,求:

(1)该粒子带何种电荷?

(2)粒子在筒内运动的时间。

(3)两金属板间的加速电压。

(1)负电荷    (2)筒中运动时间

(3)由几何关系得电荷在磁场中做匀速圆周运动的半径        ① 设电荷在筒中的速度为v,由牛顿第二定律知识有               ②

    设两金属板间加速电压为U ,由动能定理得             ③

                 解①②③得             

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,竖直放置的平行金属板M和N,它们的中央各有一个小孔O1、O2,上端接有阻值为2R的电阻,下端分别与竖直放置的足够长的光滑金属导轨连接(金属板及导轨电阻不计),它们间距离为L,导轨处在大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中.金属板M的左侧有直径为L,内壁光滑绝缘弹性圆筒,圆筒水平放置,筒内有如图所示的匀强磁场,筒壁开有小孔a,a、O1、O2与圆筒轴线上点O3在同一水平线上.现使质量为M、长度为L、电阻值为R导体棒PQ沿导轨从静止开始下滑,下滑过程中PQ始终与导轨接触良好.求:
(1)导体棒PQ下落的最大速度;
(2)导体棒PQ运动稳定后,一电荷量为+q,质量为ma
的粒子(重力不计)在O1处静止释放,经电场加速后从小孔进入筒内,与筒壁碰撞四次后又从小孔a处出来,设碰撞过程中粒子电量不变,则筒内磁感应强度B′多大.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示是一直线加速器原理的示意图,由个长度逐个增大的共轴金属圆筒排列成一串(图中只画了5个作为示意),奇数筒和偶数筒分别连接到频率为f、最大电压值为的正弦交流电源的两极(设圆筒内部没有电场),整个装置放在真空容器中,圆筒的两底面中心开有小孔。带电粒子从粒子源出发后,经过第一次加速,然后进入第一个圆筒,再向前运动。相邻两圆筒间的间隙很小,问:

   比荷为质子(),以沿轴线射入第一个圆筒,此时第1、2两个圆筒间的电势差为。(不计粒子的重力,不计粒子在两圆筒间运动的时间,不考虑相对论效应)

(1).要使质子每次在圆筒间都能获得最大的加速,质子穿越每个圆筒的时间最短为多大?

(2).在(1)的情形下,第n个圆筒的长度应为多大?若质子某次加速后动能为,则下一个圆筒长为多少?( )

(3).若利用回旋加速器使质子最终加速到动能为,则D形盒的半径应为多大?(D形盒中磁感应强度

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为一金属筒的横截面,该圆筒的半径为R,内有匀强磁场,方向为垂直纸面向里,磁感强度为B,在相互平行的金属板AA´和CC´之间有匀强电场,一个质量为m(重力不计),带电量为q的电荷,在电场力的作用下,沿图示轨迹从P点无初速运动经电场加速进入圆筒内,在筒中它的速度方向偏转了60o,求:

(1)该粒子带何种电荷?

(2)粒子在筒内运动的时间。

(3)两金属板间的加速电压。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一金属圆筒,半径为R,筒内有一匀强磁场,方向垂直纸面,磁感应强度为B,磁场下面有一匀强电场,一个质量为m、带电量为q的电荷,在电场作用下沿图示轨迹由静止开始由A点运动到B点.在磁场中,速度方向偏转了60°,则加速电场两极间的电压为________.

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