Question

歸納式探究-研究帶電粒子在回旋加速器中的運(yùn)動(dòng)：
（1）磁體周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度描述，用符號(hào)B表示，單位是特斯拉，符號(hào)是T．我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線密；磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線疏．
條形磁體外部的磁感線分布如圖甲所示，則a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度較大的是　　．
磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)．
（2）回旋加速器的原理如圖乙所示，D₁和D₂是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，被置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在電壓一定的交流電源上，從D₁的圓心O處釋放不同的帶電粒子（加速度可以忽略，重力不計(jì)），粒子在兩金屬盒之間被不斷加速，最終離開回旋加速器時(shí)，獲得一定的最大動(dòng)能．改變帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，金屬盒半徑R，帶電粒子的最大動(dòng)能E_k隨之改變．得到數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	m/kg	q/C	B/T	R/m	Ek/J
1	3.2×10-27	1.6×10-19	1×10-2	1	4×10-16
2	6.4×10-27	1.6×10-19	1×10-2	1	2×10-16
3	3.2×10-27	4.8×10-19	1×10-2	1	36×10-16
4	6.4×10-27	1.6×10-19	2×10-2	1	8×10-16
5	1.6×10-27	1.6×10-19	1×10-2	3	72×10-16

①E_k= k　　 ，其中k= 　　　（填上數(shù)值和單位）．
②對(duì)于同一帶電粒子．在不同的同旋加速器中，要獲得相同的最大動(dòng)能，則金屬盒半徑R與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系可以用圖象中的圖線　　　表示．

Answer 1

（1）a；（2）①；0.5J?kg/（C²?T²?m²）；②c．

試題分析：
我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�磁感線密的地方，磁感線密；磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線疏．a(chǎn)點(diǎn)磁感線密，磁感線密。
(2)比較次數(shù)1和2，在q、B、R相同時(shí)，m變?yōu)樵瓉淼膬杀�，E_k變?yōu)樵瓉淼?/2，可知?jiǎng)幽蹺_k與質(zhì)量m成反比；
比較次數(shù)1和2，在m、B、R相同時(shí)，q變?yōu)樵瓉淼?倍，E_k變?yōu)樵瓉淼?倍，可知?jiǎng)幽蹺_k與q²成正比
比較次數(shù)2和4，在q、m、R相同時(shí)，B變?yōu)樵瓉淼膬杀�，E_k變?yōu)樵瓉淼?倍，可知?jiǎng)幽蹺_k與B²成正比
比較次數(shù)1和5，在q、B相同時(shí)，m變?yōu)樵瓉淼膬杀�，R變?yōu)樵瓉淼?倍，E_k變?yōu)樵瓉淼?8倍，可知?jiǎng)幽蹺_k與R²成正比。
綜上所述：E_k= k將第一組使用數(shù)據(jù)代入解得，k=0.5J?kg/（C²?T²?m²）；
②由E_k= k，B=，對(duì)于同一帶電粒子．在不同的同旋加速器中去，q和m相同，要獲得相同的最大動(dòng)能，則金屬盒半徑R與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系應(yīng)成反比。C圖像符合要求。