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          如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖．半徑為R的兩個(gè)中空D形盒，處于垂直于盒面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．兩D形盒左端狹縫處放置一場(chǎng)強(qiáng)恒定的加速電場(chǎng)．帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，接著又從P0處進(jìn)入A、C板間，如此反復(fù)，最后從D形盒右側(cè)的邊緣飛出．對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速______次．若被加速的帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子的最大速度vm=______．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          由題意可知，帶電粒子只有經(jīng)過(guò)AC板間時(shí)被加速，即帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次．電場(chǎng)的方向沒(méi)有改變，則在AC間加速．
          當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)半徑為R時(shí)，速度最大，
          根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：R=
          mv
          qB
          得，vm=
          qBR
          m
          ，
          故答案為：1，
          qBR
          m
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：計(jì)算題
			
          

						
          質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造如圖所示。設(shè)離子源S產(chǎn)生離子，離子產(chǎn)生出來(lái)時(shí)速度很小，可以看作速度為零。產(chǎn)生的離子經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后（圖中未畫(huà)出），進(jìn)入一平行板電容器C中，電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B1相互垂直，具有某一速度的離子將沿圖中虛直線穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而具有其他速度的離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)。最后離子再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)記錄它的照相底片上的P點(diǎn)，根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題：

          （1）證明能穿過(guò)平行板電容器C的離子具有的速度為v=E/B1 
          （2）若測(cè)到P點(diǎn)到入口S1的距離為x，證明離子的質(zhì)量m=qB22x2/8U
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，如圖所示，粒子的重力不計(jì)，試求：
          （1）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；
          （2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：多選題
			
          

						
          如圖，虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，帶電粒子從邊界MN上的A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出．若在粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B′點(diǎn)射出（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子的重力．下列關(guān)于粒子的說(shuō)法中，正確的是（　�。�
          A．B′點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)
          B．從B′點(diǎn)射出的速度大于從B點(diǎn)射出的速度
          C．從B′點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向
          D．D從A到B′的時(shí)間小于從A到B的時(shí)間

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源兩極相連．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能
          Ek
          隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
          A．在
          Ek
          -t圖中應(yīng)有（
          t2
          -
          t1
          ）＞（
          t3
          -
          t2
          ）＞…＞（
          tn
          -
          tn-1
          ）
          B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于
          tn
          -
          tn-1
          ．
          C．要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大“D”形盒的半徑
          D．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B、“D”形盒半徑R、粒子的電荷量q及其質(zhì)量m不變的情況下，粒子的加速次數(shù)越多，粒子的最大動(dòng)能一定越大

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：多選題
			
          

						
          1930年，勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．關(guān)于回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
          A．粒子從電場(chǎng)中獲得能量
          B．交流電的周期隨粒子速度的增大而增大
          C．要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大D形盒的半徑
          D．不改變交流電的頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，加速質(zhì)子的回旋加速器也可以用來(lái)加速α粒子

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          關(guān)于回旋加速器的有關(guān)說(shuō)法，正確的是（　　）
          A．回旋加速器是利用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用使帶電粒子的速度增大的
          B．回旋加速器是利用電場(chǎng)加速的
          C．回旋加速器是通過(guò)多次磁場(chǎng)加速使帶電粒子獲得高能量的
          D．帶電粒子在回旋加速器中不斷被加速，故在D形盒中做圓周運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間越來(lái)越小
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：計(jì)算題
			
          

						
          （8分）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)(加速電場(chǎng)極板間的距離為d、電勢(shì)差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

          (1)求該離子的荷質(zhì)比．
          (2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1>m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫(huà)出)，求P1、P2間的距離△x。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          圖中所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場(chǎng)；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng)，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過(guò)靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，最終打到膠片上的某點(diǎn)。粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度不同，不計(jì)粒子所受重力。下列說(shuō)法中正確的是
          A．從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小一定相等
          B．從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子動(dòng)能一定相等
          C．打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等
          D．打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大
          

			
          

			
          
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