回旋加速器的D形盒半徑為R=60cm,兩盒間距1cm,用它加速質(zhì)子時(shí)可使每個(gè)質(zhì)子獲得4MeV的能量,加速電壓為.求:
  (1)該加速器中偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
 。2)質(zhì)子在D型盒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(3)整個(gè)加速過程中,質(zhì)子在電場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
(1)0.4T(2)(3)
(1)由題意得:①代入數(shù)據(jù)得B=0.4T
 。2)質(zhì)子不斷被加速,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不斷變大,依次為
                ②
             、
             、
  由可求得n值.所以,質(zhì)子在D型盒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為、
  代入數(shù)據(jù)得:
 。3)由 得,
  故   、
  這樣              、
                、啵
   所以,在整個(gè)加速過程中,質(zhì)子在電場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為
  
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)型小槽,槽內(nèi)光滑,槽寬度和深度處處相同,現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中,讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速υ0,與此同時(shí),有一變化的磁場垂直穿過玻璃環(huán)形小槽外徑所對應(yīng)的圓面積。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比。其方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變,那么(  )
A.小球受到的向心力大小不變
B.小球受到的向心力大小不斷增加
C.磁場力對小球做了功
D.小球受到的磁場力大小與時(shí)間成正比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置.其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場中,兩盒分別與高頻電源相連。則帶電粒子加速所獲得的最大動(dòng)能與下列因素有關(guān)的是
A.加速的次數(shù)B.加速電壓的大小
C.金屬盒的半徑D.勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)質(zhì)譜儀原理如圖,a為粒子加速器電壓為u1,b為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感強(qiáng)度為B1,板間距離為d,c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感強(qiáng)度為B2,今有一質(zhì)量為m,電量為+e的電子(不計(jì)重力),經(jīng)加速后,該離子恰能通過速度選擇器,粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:
(1)粒子的速率v
(2)速度選擇器的電壓u2
(3)粒子在B2的磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場,然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中,最后打到底片D上.

(1)粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率。
(2)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在某空間建立一坐標(biāo)xoy,其間充滿著x正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=2.5T。今有一帶負(fù)電微粒質(zhì)量 kg,電量q=-5×10-7  C。在該空間恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求:

(1)試分析該題中重力可否忽略不計(jì)(需通過計(jì)算說明)。
(2)該微粒運(yùn)動(dòng)的速度。
(3)若該微粒飛經(jīng)y軸的某點(diǎn)M時(shí),突然將磁場撤去而只保留電場,則微粒將再次經(jīng)過y軸的N點(diǎn),則微粒從M到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長,M、N兩點(diǎn)間的距離為多大?(圖中M、N在坐標(biāo)上未標(biāo)出)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,圓心為原點(diǎn)、半徑為的圓將平面分為兩個(gè)區(qū)域,即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于平面的勻強(qiáng)磁場。平行于x軸的熒光屏垂直于平面,放置在直線的位置。一束質(zhì)量為、電荷量為q、速度為的帶正電粒子從坐標(biāo)為(,0)的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,粒子全部垂直打在熒光屏上坐標(biāo)為(0,-2R)的點(diǎn)。若區(qū)域Ⅱ中加上平行于x軸的勻強(qiáng)電場,從A點(diǎn)沿x軸正方向以速度2射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子垂直打在熒光屏上的N點(diǎn)。不考慮重力作用,求:

(1)在區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
(2)在區(qū)域Ⅱ中電場的場強(qiáng)為多大?MN兩點(diǎn)間距離是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

湯姆孫測定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。從陰極K發(fā)出的電子束經(jīng)加速后,以相同速度沿水平中軸線射入極板D1、D2區(qū)域,射出后打在光屏上形成光點(diǎn)。在極板D1、D2區(qū)域內(nèi),若不加電場和磁場,電子將打在P1點(diǎn);若只加偏轉(zhuǎn)電壓U,電子將打在P2點(diǎn);若同時(shí)加上偏轉(zhuǎn)電壓U和一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),電子又將打在P1點(diǎn)。已知極板長度為L,極板間距為d。忽略電子的重力及電子間的相互作用。
 
(1)求電子射人極板D1、D2區(qū)域時(shí)的速度大小;
(2)打在P2點(diǎn)的電子,相當(dāng)于從D1、D2中軸線的中點(diǎn)O’射出,如圖乙中的O’ P2所示,已知試推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式;
(3)若兩極板間只加題中所述的勻強(qiáng)磁場,電子在極板間的軌跡為一段圓弧,射出后打在P3點(diǎn)。測得圓弧半徑為2L、P3與P1間距也為2L,求圖乙中P1與P2點(diǎn)的間距a。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分).水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm,兩板間距d=1.0cm,兩板間電壓為90v,且上板為正,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,從兩板中間射入,如圖,求:(電子質(zhì)量m=9.01×10-31kg)

(1)電子飛出電場時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離是多少?
(2)電子飛出電場時(shí)的垂直于板方向的速度是多少?
(3)電子離開電場后,打在屏上的P點(diǎn),若S=10cm,求OP的長?

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