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          50条信息

            • 1.
              美国物理学家劳伦斯于\(1932\)年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做  圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步\(.\)下图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在\(A\)、\(C\)板间,如图所示\(.\)带电粒子从\(P_{0}\)处以速度\(v_{0}\)沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入\(D\)型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动\(.\)对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是\((\)  \()\)
              A.带电粒子每运动一周被加速两次
              B.带电粒子每运动一周\(P_{1}P_{2}=P_{2}P_{3}\)
              C.加速粒子的最大速度与\(D\)形盒的尺寸有关
              D.加速电场方向需要做周期性的变化
            • 2.
              速度相同的一束粒子\((\)不计重力\()\)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是\((\)  \()\)
              A.该束带电粒子带正电
              B.速度选择器的\(P_{1}\)极板带负电
              C.能通过狭缝\(S_{0}\)的带电粒子的速率等于\( \dfrac {E}{B_{1}}\)
              D.若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越小
            • 3. 如图所示为质谱仪的原理图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后,进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E,方向水平向右.带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场.偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.已知偏转磁场的磁感应强度为B2,带电粒子的重力可忽略不计.求:

              (1)粒子从加速电场射出时速度的大小;
              (2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
              (3)带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L.
            • 4. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是(  )
              A.减小狭缝间的距离
              B.增大磁场的磁感应强度
              C.增大D形金属盒的半径
              D.增大匀强电场间的加速电压
            • 5. 图甲是回旋加速器的原理示意图.其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连.加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是(  )
              A.在Ek-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
              B.高频电流的变化周期应该等于tn-tn-1
              C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大
              D.D形盒的半径越大,粒子获得的最大动能越大
            • 6. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙.下列说法正确的是(  )
              A.离子由加速器的中心附近进入加速器
              B.离子由加速器的边缘进入加速器
              C.D形盒半径越大,同一粒子出射速度越大
              D.加速电压越大,同一粒子出射速度越大
            • 7.
              一台质谱仪的工作原理如图所示\(.\)大量的甲、乙两种离子飘入电压力为\(U_{0}\)的加速电场,其初速度几乎为\(0\),经过加速后,通过宽为\(L\)的狭缝\(MN\)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,最后打到照相底片上\(.\)已知甲、乙两种离子的电荷量均为\(+q\),质量分别为\(2m\)和\(m\),图中虚线为经过狭缝左、右边界\(M\)、\(N\)的甲种离子的运动轨迹\(.\)不考虑离子间的相互作用.
              \((1)\)求甲种离子打在底片上的位置到\(N\)点的最小距离\(x\);
              \((2)\)在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度\(d\);
              \((3)\)若考虑加速电压有波动,在\((U_{0}-\triangle U)\)到\((U_{0}+\triangle U)\)之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度\(L\)满足的条件.
            • 8.
              如图所示,两平行金属板间距为\(d\),电势差为\(U\),板间电场可视为匀强电场;金属板上方有一磁感应强度为\(B\)的匀强磁场\(.\)电荷量为\(+q\)、质量为\(m\)的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,从\(M\)点进入磁场后做匀速圆周运动,从\(N\)点离开磁场\(.\)忽略重力的影响.
              \((1)\)求匀强电场场强\(E\)的大小;
              \((2)\)求粒子从电场射出时速度\(ν\)的大小;
              \((3)\)求\(M\)、\(N\)两点间距\(L\)的大小;保持粒子不变,请你说出一种增大间距\(L\)的方法.
            • 9. 回旋加速器是美国物理学家劳伦斯于1932年发明的.如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间加速电场的场强大小恒定,且被限制在A、C板间,如图所示.带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入电场,经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动.对这种加速器,下列说法正确的是(  )
              A.带电粒子每运动一周被加速两次
              B.带电粒子每运动一周PlP2=P2P3
              C.加速电场方向需要做周期性的变化
              D.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关
            • 10. 如图所示为质谱仪的原理示意图,比荷为的带正电粒子从静止开始,经间距为d的平行板中电场加速后,从G点沿纸面垂直于直线MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,带电粒子经偏转磁场后,最终打在照相底片上的H点.测得G、H间的距离为L,粒子的重力忽略不计.求:
              (1)加速电场电压;
              (2)带电粒子从静止开始到H点的时间.
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