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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=2.0×10-26kgU=7.5×105VB=0.50Tn=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R

 

 

答案:见详解
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,由能量关系得

 ①

进入磁场后,碳离子做圆周运动,可得

 ③

由以上三式可得

由式④及题给数值可解得R=0.75m

 


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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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

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=2.0×10-26kgU=7.5×105VB=0.50Tn=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:038

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=2.0×10-26kgU=7.5×105VB=0.50Tn=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

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=2.0×10-26kgU=7.5×105VB=0.50Tn=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R

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