正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖所示(俯視圖),位于水平面內的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負電子做圓運動的“容器”,經(jīng)過加速器加速后,質量均為m的正、負電子被分別引入該管道時,具有相等的速率v,他們沿著管道向相反的方向運動。在管道控制它們轉變的是一系列圓形電磁鐵,即圖甲中的A1、A2、A3…An共有n個,均勻分布在整個圓環(huán)上,每組電磁鐵內的磁場都是磁感應強度相同的勻強磁場,并且方向豎直向下,磁場區(qū)域的直徑為d(如圖乙),改變電磁鐵內電流的大小,就可改變磁場的磁感應強度從而改變電子偏轉的角度。經(jīng)過精確的調整,首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直徑的兩端,如圖乙所示。若電子的重力可不計,則下列相關說法正確的是(    )
A.負電子在管道內沿順時針方向運動
B.電子經(jīng)過每個電磁鐵,偏轉的角度是
C.碰撞點為過入射點所對直徑的另一端
D.電子在電磁鐵內做圓周運動的半徑為
ACD

試題分析:電子在運動的過程中受力的方向指向圓心,根據(jù)左手定則可知,電子在管道內沿順時針方向運動,故A正確;電子經(jīng)過n個磁場的偏轉后轉過的角度是2π,經(jīng)過每個電磁鐵,偏轉的角度是,故B錯誤;由題意,首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直徑的兩端,所以碰撞點為過入射點所在直徑的另一端,故C正確;由B的分析知電子經(jīng)過每個電磁鐵,偏轉的角度是.所以得:,故D正確.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在陰極射線管的正上方平行放置通以強電流的一根長直導線,其電流方向如圖所示.則陰極射線將( 。
A.向上偏轉B.向下偏轉C.向紙里偏轉D.向紙外偏轉

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束電子流沿管的軸線進入螺線管,忽略重力,電子在管內的運動應該是( 。
A.當從a端通入電流時,電子做勻加速直線運動
B.當從b端通入電流時,電子做勻加速直線運動
C.不管從哪端通入電流,電子都做勻速直線運動
D.不管從哪端通入電流,電子都做勻速圓周運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“用DIS研究通電螺線管磁感應強度”的實驗中:
(1)采用的電源是______.
(2)(單選題)用磁傳感器測定通電螺線管內的磁感應強度時,當把磁傳感器的探測頭從螺線管的正中間(設為坐標原點)逐漸拉出螺線管過程中,測出的B-x圖象是下圖所示的四個圖象中的______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應強度為B0的勻強磁場;在POy區(qū)域內有垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場;POx區(qū)域為無場區(qū).一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動,從H(0,a)點垂直y軸進入第Ⅰ象限.
(1)求離子在平行金屬板間的運動速度;
(2)若離子經(jīng)OP上某點離開磁場,最后垂直x軸離開第Ⅰ象限,求離子在第Ⅰ象限磁場區(qū)域的運動時間;
(3)要使離子一定能打在x軸上,則離子的荷質比應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(22分)如圖所示,豎直面內有一倒立等邊三角形OMN區(qū)域,連長為L,MN邊是水平的。在該區(qū)域有一垂直紙面向外磁感應強度為B的勻強磁場。在同一豎直面內有一束質量為m、電荷量為q、速度大小不同的帶正電粒子從N點沿NM方向射入該磁場區(qū)域(可認為能發(fā)生偏轉)。過O點作與MN邊平行的直線作為X坐標軸,且O點為X坐標軸的原點。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力,試求:

(1)射到X坐標軸上的O點的粒子速度大;
(2)垂直O(jiān)M邊射出的粒子與X坐標軸的交點位置;
(3)粒子在磁場中運動的時間和速度的關系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有理想邊界的勻強磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B,某帶電粒子的比荷(電荷量與質量之比)大小為k,由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后,從O點垂直射入磁場,又從P點穿出磁場.下列說法正確的是(不計粒子所受重力)
A.如果只增加U,粒子可以從dP之間某位置穿出磁場
B.如果只減小B,粒子可以從ab邊某位置穿出磁場
C.如果既減小U又增加B,粒子可以從bc邊某位置穿出磁場
D.如果只增加k,粒子可以從dP之間某位置穿出磁場

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長為L的等邊三角形ABC為兩有界勻強磁場的理想邊界,三角形內的磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B,三角形外的磁場(足夠大)方向垂直紙面向里,磁感應強度大小也為B.把粒子源放在頂點A處,它將沿∠A的角平分線發(fā)射質量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子(粒子重力不計).若從A射出的粒子:①帶負電,v0,第一次到達C點所用時間為t1;②帶負電,v0,第一次到達C點所用時間為t2;③帶正電,v0,第一次到達C點所用時間為t3;④帶正電,v0,第一次到達C點所用時間為t4.則(  )

A.t1T         B.t2T        C.t3T         D.t4=T

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在正方形區(qū)域abcd內有方向垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場。在t=0時刻,位于正方形中心O的離子源向平面abcd內各個方向發(fā)射出大量帶正電的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形的邊長,不計粒子的重力以及粒子間的相互作用力。已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上某點離開磁場,下列說法正確的是
A.粒子在該磁場中勻速圓周運動的周期為6t0
B.粒子的比荷為
C.粒子在磁場中運動的軌跡越長,對應圓弧的圓心角越大
D.初速度方向正對四個頂點的粒子在磁場中運動時間最長

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