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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖.半徑為R的兩個中空D形盒,處于垂直于盒面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中.兩D形盒左端狹縫處放置一場強恒定的加速電場.帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場,經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,接著又從P0處進入A、C板間,如此反復,最后從D形盒右側的邊緣飛出.對于這種改進后的回旋加速器,帶電粒子每運動一周被加速______次.若被加速的帶電粒子的電荷量為q,質量為m,則粒子的最大速度vm=______.
由題意可知,帶電粒子只有經過AC板間時被加速,即帶電粒子每運動一周被加速一次.電場的方向沒有改變,則在AC間加速.
當粒子從D形盒中出來半徑為R時,速度最大,
根據洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律,則有:R=
mv
qB
得,vm=
qBR
m

故答案為:1,
qBR
m
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具,它的構造如圖所示。設離子源S產生離子,離子產生出來時速度很小,可以看作速度為零。產生的離子經過電壓為U的電場加速后(圖中未畫出),進入一平行板電容器C中,電場E和磁場B1相互垂直,具有某一速度的離子將沿圖中虛直線穿過兩板間的空間而不發生偏轉,而具有其他速度的離子發生偏轉。最后離子再進入磁感應強度為B2的勻強磁場,沿著半圓周運動,到達記錄它的照相底片上的P點,根據以上材料回答下列問題:

(1)證明能穿過平行板電容器C的離子具有的速度為v=E/B1
(2)若測到P點到入口S1的距離為x,證明離子的質量m=qB22x2/8U

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一質量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點沿y軸正方向射入一個磁感應強度為B的圓形勻強磁場區域,磁場方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場區域后,從b處穿過x軸,速度方向與x軸正方向的夾角為30°,同時進入場強為E、方向沿與x軸負方向成60°角斜向下的勻強電場中,通過了b點正下方的c點,如圖所示,粒子的重力不計,試求:
(1)圓形勻強磁場區域的最小面積;
(2)c點到b點的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場B1,帶電粒子從邊界MN上的A點以速度v0垂直磁場方向射入磁場,經磁場偏轉后從邊界MN上的B點射出.若在粒子經過的區域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場,經磁場偏轉后從邊界MN上的B′點射出(圖中未標出),不計粒子的重力.下列關于粒子的說法中,正確的是(  )
A.B′點在B點的右側
B.從B′點射出的速度大于從B點射出的速度
C.從B′點射出的速度方向平行于從B點射出的速度方向
D.D從A到B′的時間小于從A到B的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個“D”形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源兩極相連.帶電粒子在磁場中運動的動能
Ek
隨時間t的變化規律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列說法正確的是(  )
A.在
Ek
-t圖中應有(
t2
-
t1
)>(
t3
-
t2
)>…>(
tn
-
tn-1
B.高頻電源的變化周期應該等于
tn
-
tn-1
C.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大“D”形盒的半徑
D.在磁感應強度B、“D”形盒半徑R、粒子的電荷量q及其質量m不變的情況下,粒子的加速次數越多,粒子的最大動能一定越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

1930年,勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示.關于回旋加速器,下列說法正確的是(  )
A.粒子從電場中獲得能量
B.交流電的周期隨粒子速度的增大而增大
C.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大D形盒的半徑
D.不改變交流電的頻率和磁感應強度B,加速質子的回旋加速器也可以用來加速α粒子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于回旋加速器的有關說法,正確的是(  )
A.回旋加速器是利用磁場對運動電荷的作用使帶電粒子的速度增大的
B.回旋加速器是利用電場加速的
C.回旋加速器是通過多次磁場加速使帶電粒子獲得高能量的
D.帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速,故在D形盒中做圓周運動一周所用時間越來越小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具,它的構造原理如圖所示.離子源S產生的各種不同正離子束(速度可看作為零),經加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速,然后垂直進入磁感應強度為B的有界勻強磁場中做勻速圓周運動,最后到達記錄它的照相底片P上.設離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

(1)求該離子的荷質比
(2)若離子源產生的是帶電量為q、質量為m1和m2的同位素離子(m1>m2),它們分別到達照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出),求P1、P2間的距離△x。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中所示為某種質譜儀的工作原理示意圖。此質譜儀由以下幾部分構成:粒子源N;P、Q間的加速電場;靜電分析器,即中心線半徑為R的四分之一圓形通道,通道內有均勻輻射電場,方向沿徑向指向圓心O,且與圓心O等距的各點電場強度大小相等;磁感應強度為B的有界勻強磁場,方向垂直紙面向外;膠片M。由粒子源發出的不同帶電粒子,經加速電場加速后進入靜電分析器,某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經小孔S垂直磁場邊界進入磁場,最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發出時的初速度不同,不計粒子所受重力。下列說法中正確的是
A.從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定相等
B.從小孔S進入磁場的粒子動能一定相等
C.打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等
D.打到膠片上位置距離O點越遠的粒子,比荷越大

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同步練習冊答案
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