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
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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
题型:不详
难度:
来源:
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
S
1
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。
答案
(1)
(2)
解析
(1)粒子在
S
1
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
=
举一反三
如图15-5-20所示,有a、b、c、d四个离子,它们带同种电荷且电荷量相等,它们的速率关系为v
a
<v
b
=v
c
<v
d
,质量关系为m
a
=m
b
<m
c
=m
d
.进入速度选择器后,有两种离子从速度选择器中射出,由此可以判定( )
图15-5-20
A.射向P
1
的是a粒子
B.射向P
2
的是b粒子
C.射向A
1
的是c粒子
D.射向A
2
的是d粒子
题型:不详
难度:
|
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图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器
A
中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子从狭缝
S
1
以很小的速度进入电压为
U
的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝
S
2
、
S
3
射入磁感应强度为
B
的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面
PQ
.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝
S
3
的细线.若测得细线到狭缝
S
3
的距离为
d
,试导出分子离子的质量
m
的表达式.
图4
题型:不详
难度:
|
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如图所示,回旋加速器D形盒的半径为r,匀强磁场的磁感应强度为B.一个质量为m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速.根据回旋加速器的这些数据,估算出该粒子离开加速器时获得的动能为________________.
题型:不详
难度:
|
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如图回旋加速器的
D
形盒半径为
R
,用来加速质量为
m
,带电量为
q
的质子,使质子由静止加速到具有能量为
E
后,由
A
孔射出,求:
(
1
)加速器中匀强磁场
B
的方向和大小.
(
2
)设两
D
形盒间的距离为
d
,其间电压为
U
,则加速到上述能量所需回旋周数是多少?
(
3
)加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间).
题型:不详
难度:
|
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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
题型:不详
难度:
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