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串列加速器是用来产生高能离子的装置.图13中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m=2.0×10-26 kg,U=7.5×105 V,B=0.50 T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19 C.求R.

图13

解析:设碳离子到达b处时的速度为v1,从c端射出时的速度为v2,由动能定理得

    eU=mv12-0                          ①

    neU=mv22-mv12                   ②

    进入磁场后,碳离子做圆周运动,可得

    nev2B=                         ③

    由①②③三式可得R= ④

    由④式及题给数值可解得R=0.75 m.

答案:0.75 m

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?江苏)串列加速器是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R.

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    (03年江苏卷)(13分)串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势Uac两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达处时,可被设在处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R

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串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图所示,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势Uac两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子(碳离子的质量为m)从a端进入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,则在磁场中的半径R(已知基元电荷为e)

A.   B.

C.         D.

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串列加速器是用来产生高能离子的装置.图11-4-3中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很小的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小,这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m=2.0×10-26 kg,U=7.5×105 V,B=0.5 T,n=2,元电荷e=1.6×10-19 C,求R.

图11-4-3

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科目:高中物理 来源: 题型:

 

串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管中的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为正n价正离子,而不改变其速度大小,这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量,基元电荷,求R.

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