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              如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置。環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外，大小可調(diào)的勻強磁場。M、N為兩塊中心開有小孔的極板，每當帶電粒子經(jīng)過M、N板時，都會被加速，加速電壓均為U；每當粒子飛離電場后，M、N板間的電勢差立即變?yōu)榱恪ＡＷ釉?i>M、N間的電場中一次次被加速，動能不斷增大，而繞行半徑R不變（M、N兩極板間的距離遠小于R）。當t=0時，質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子靜止在M板小孔處，
            
             （1）求粒子繞行n圈回到M板時的動能En；
            
             （2）為使粒子始終保持在圓軌道上運動，磁場必須周期性遞增；求粒子繞行第n圈時磁感應強度B的大�。�
            
             （3）求粒子繞行n圈所需總時間tn。
            
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）
            
          （2）
            
          （3）
            
          解析:
          （1）粒子繞行一圈動能的增量為qU，繞行n圈所獲得的總動能
            
                     4分
            
          （2）因為
            
            
          得   8分
            
          （3）粒子做半徑為R的勻速圓周運動，每一圈所用時間為，
            
          由于第一圈速度不同，所以每一圈所需時間也不同
            
          第一圈：
            
            
          第二圈：
              
            
          ……
            
          第n圈的速度
            
            
          故繞行n圈所需總時間
            
            
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得以較高能量帶電粒子方面前進了一步，如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，盒縫間隙很小，可以忽略不計．對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（　　）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2013?湖南模擬）美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得以較高能量帶電粒子方面前進了一步，如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P．處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（　�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2012屆度黑龍江省哈爾濱市高三上學期期末考試物理卷
				題型：選擇題
			
          

						
          美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一步。如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間。帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（      
）
          


          


          A．帶電粒子每運動一周被加速一次
          


          B．PlP2=P2P3
          


          C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關
          


          D．加速電場方向不需要做周期性的變化
          


           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2012屆度黑龍江省高三上學期期末考試物理卷
				題型：選擇題
			
          

						
          美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一步。如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間。帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（      
）
          


          


          A．帶電粒子每運動一周被加速一次
          


          B．PlP2=P2P3
          


          C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關
          


          D．加速電場方向不需要做周期性的變化
          


           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：宿遷二模
				題型：多選題
			
          

						
          美國物理學家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得以較高能量帶電粒子方面前進了一步，如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，盒縫間隙很小，可以忽略不計．對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（　�。�
          A．帶電粒子每運動半周被加速一次
          B．P1P2＞P2P3
          C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關
          D．加速電場方向需要做周期性的變化
          精英家教網(wǎng)
          

			
          

			
          
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