如圖為回旋加速器的裝置圖,D型盒的兩底邊分別為a、b,且相距很近,忽略粒子在其間的運動時間,設(shè)D型盒中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,D型盒的半徑為R,質(zhì)量為m帶電量為q的正電荷在a的中點從靜止釋放,求:

(1)帶電粒子出回旋加速器時的動能
(2)從帶電粒子開始運動開始計時,畫出Uab一個周期內(nèi)隨時間t變化的圖像(橫軸用已知量標出)
(3)如果ab間的電壓值始終保持為U,帶電粒子從靜止開始運動到出加速器所用的時間
(1)(2)見解析(3)

試題分析:(1)由:      得:
(2)

(3)          得:
點評:做本題的關(guān)鍵是理解回旋加速度器的工作原理
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:計算題

如圖所示,真空有一個半徑r="0.5" m的圓形磁場,與坐標原點相切,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=2×10-3 T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1="0.5" m的勻強電場區(qū)域,電場強度E=1.5×103 N/C。在x="2" m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109 C/kg帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進入電場。不計重力及阻力的作用。求:

(1)粒子進入電場時的速度和沿y軸正方向射入的粒子在磁場中運動的時間?
(2)從O點入射的所有粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后出射的速度方向有何特點?請說明理由。
(3)速度方向與y軸正方向成30°(如圖中所示)射入磁場的粒子,最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場。其電場強度為E,在該勻強電場中,用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡,此時小球離右板距離為b,如圖所示,問:

(1)小球所帶電荷的電性如何?電荷量多少?
(2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一,它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示,在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個勻強電場,一帶電微粒從A點由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動。已知電場強度的大小分別是N/C和N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量,帶電量,A點距虛線的距離,不計帶電微粒的重力,忽略相對論效應(yīng)。求:

(1)B點到虛線的距離;
(2)帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在如圖甲所示的裝置中,陰極K能夠連續(xù)不斷地發(fā)射初速不計的電子,這些電子經(jīng)P、K間的電場加速后,都能通過P板上的小孔沿垂直于P板的方向進入P板右側(cè)的區(qū)域,打到P板右側(cè)L遠處且與P平行的熒光屏Q上的O點,由于PK相距很近,所有電子通過電場所用時間忽略不計,F(xiàn)在PQ間加垂直紙面向里的勻強磁場,且從某一時刻t=0開始,在P、K間加一周期性變化的電壓,電壓隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,則從該時刻起,所有從小孔射出的電子恰好能全部打到熒光屏上。已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,粒子在磁場中做圓周運動的周期小于4T0,求:

(1)電子打到熒光屏上的范圍;
(2)從t=0時刻開始在電壓變化的一個周期內(nèi),打到屏上距O點最近的電子與最遠的電子的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場,一帶電液滴從靜止開始自A沿曲線ACB運動到B點時,速度為零,C是軌跡的最低點,以下說法中不正確的是(   )
A.滴帶負電
B.滴在C點動能最大
C.若液滴所受空氣阻力不計,則機械能守恒
D.液滴在C點機械能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m,傾角θ=37°,BC長s=m,CD弧的半徑為R=m,O為其圓心,∠COD=143°。整個裝置處在水平向左的勻強電場中,電場強度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q= +3×10 -3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動。若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運動過程中電荷量不變。求
(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;
(2)物體能否到達D點;
(3)物體離開CD軌道后運動的最高點相對于O點的水平距離x和豎直距離y。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域,該區(qū)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的,且矩形的下邊EH與桌面相接.三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強電場,其場強大小比例為1:1:2.現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū),初速度方向水平向右,滑塊最終恰從D點射出場區(qū).已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等,桌面與滑塊之間的滑動摩擦因素為0.125,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點.求:

(1)滑塊進入CDHG區(qū)域時的速度大。
(2)滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)A、B為一平行板,板長為l,兩板間距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里。一個質(zhì)量為m,帶電荷量 為+q的帶電粒子以一定初速度沿A、B兩板中線且垂直于磁感線方向射入磁場中,粒子恰好從A板的右邊界飛出。粒子重力不計。求:

(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r和射入磁場的初速度v0各是多少?
(2)粒子在磁場中運動的時間t是多少?

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