在高能物理研究中.粒子回旋加速器起着重要作用．回旋加速器的工作原理如题5图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．S处粒子源产生的粒子.质量为m.电荷量为+q.初速不计.在加速器中被加速.加速电压为玑磁场的磁感应强度为曰.D型盒的半径为R．两盒间的狭缝很小.每次加速的时间很短.可以忽略不计.加速过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用．回旋加速器的工作原理如题5图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．S处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，初速不计，在加速器中被加速，加速电压为玑磁场的磁感应强度为曰，D型盒的半径为R．两盒间的狭缝很小，每次加速的时间很短，可以忽略不计，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，下列说法正确的是

A．为使正离子每经过窄缝都被加速，交变电压的频率f=2mn/（qB）

B．粒子第n次与第1欢在下半盒中运动的轨道半径之比为

C．若其它条件不变，将加速电压U增大为原来的2倍，则粒子能获得的最大动能增大为原来的2倍

D．若其它条件不变，将D型盒的半径增大为原来的2倍，则粒子获得的最大动能增大为原来的4倍

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超能学典单元期中期末专题冲刺100分系列答案

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A．当线圈1输入100V交变电压时，电压表示数为1V

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D．若电压表示数为2V，线圈2输出的电压为100V

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如图甲，直角坐标系xOy在竖直平面内，x轴上方（含x轴）区域有垂直坐标系xOy向里的匀强磁场，磁感应强度B₀=T；在x轴下方区域有正交的匀强电场和磁场，场强E随时间t的变化关系如图乙，竖直向上为电场强度正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图丙，垂直xOy平面为磁场的正方向。光滑的绝缘斜面在第二象限，底端与坐标原点O重合，与负x轴方向夹角θ=30°。一质量m=1×10^-5kg、电荷量q=1×10^-4C的带正电的粒子从斜面上A点由静止释放，运动到坐标原点时恰好对斜面压力为零，以此时为计时起点。求：

（1）释放点A到坐标原点的距离L；

（2）带电粒子在t=2.0s时的位置坐标；

（3）在垂直于x轴的方向上放置一俘获屏，要使带电粒子垂直打在屏上被俘获，屏所在位置的横坐标应满足什么条件？

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质量均为M的A、B两个物体由一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直静置于水平地面上，现有两种方案分别都可以使物体A在被碰撞后的运动过程中，物体B恰好能脱离水平地面，这两种方案中相同的是让一个物块从A正上方距A相同高度h处由静止开始自由下落，不同的是不同物块C、D与A发生碰撞种类不同．如题9图所示，方案一是：质量为m的物块C与A碰撞后粘合在一起；方案二是：物体D与A发生弹性碰撞后迅速将D取走，已知量为M，m，k后，重力加速度g．弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，求：

（1）h大小；

（2）A、B系统因碰撞损失的机械能；

（3）物块D的质量m_D大小．

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