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如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中,最后打到底片D上.

(1)粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。

(1)
(2)

(1)粒子在S1区做初速度为零的匀加速直线运动.由动能定理知,粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功,即    
由此可得v=.
(2)粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供,即qvB=m
所以粒子的轨道半径为   r=mv/qB=
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于回旋加速器,下述说法中不正确是
A.电场的作用是使带电粒子加速,动能增大
B.电场和磁场交替使带电粒子加速
C.磁场的作用是使带电粒子在磁场中回旋,获得多次被加速的机会
D.D形盒的半径越大,射出的带电粒子获得的能量越多

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

 一个质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上

(1)求粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子照相底片D点到S3的距离

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)如图所示,回旋加速器的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频电场的电压为U,S0为粒子源,S’为引出口.若被加速的粒子质量为m,电荷量为q,设带电粒子质量不变,且不考虑粒子从粒子源射出时的能量.问:
(1)外加电场的变化周期为多少?
(2)粒子从加速器中射出时的能量为多少?
(3)粒子以加速器中被加速的时间共为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

用回旋加速器加速质子,为了使质子获得的动能增大为原来的4倍,可以(   )
A.将D型金属盒的半径增大为原来的2倍
B.将磁场的磁感应强度增大为原来的4倍
C.将加速电场的电压增大为原来的4倍
D.将加速电场的频率增大为原来的4倍

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

回旋加速器的D形盒半径为R=60cm,两盒间距1cm,用它加速质子时可使每个质子获得4MeV的能量,加速电压为.求:
  (1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B
  (2)质子在D型盒中运动的时间t
(3)整个加速过程中,质子在电场中运动的总时间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,两平行金属板间存在相互垂直的电场和磁场,两金属板间的电压为U,板间距离为d,两板间的磁场在3t0内的变化规律如图乙所示. 左侧的粒子源沿中心线OO’以v0的速度不断发射质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力). 已知t=0时刻进入两板间的带电粒子,恰好沿中心线运动,并在t0时刻从O’点穿出两板.

(1)求磁感应强度B0的方向和大小;
(2)若t0时刻进入两板间的粒子也能从板间飞出,求飞出时偏离O’点的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v0射人电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成30°角,此后,电子做匀速直线运动,进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(l/6,-l)射出,速度沿x轴负方向。不计电子重力。求:

(1)匀强电场的电场强度E的大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?电子在磁场中运动的时间t是多少?
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示的空间中0点,放一质量为m,带电量为+q的微粒,过0点水平向右为x轴,竖直向下为y轴,MN为边界线,上方存在水平向右的匀强电场E,下方存在水平向左的匀强电场E′和垂直纸面向里的匀强磁场。OM=h,若从静止释放此微粒,微粒一直沿直线OP穿过此区域,θ=600,若在O点给它一沿x方向的初速v。,它将经过MN上的C点。电场强度E和E′大小未知求:

①第一次通过MN上的C点的坐标;
②匀强磁场的磁感应强度B。

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