如圖15-5-20所示,有a、b、c、d四個(gè)離子,它們帶同種電荷且電荷量相等,它們的速率關(guān)系為va<vb=vc<vd,質(zhì)量關(guān)系為ma=mb<mc=md.進(jìn)入速度選擇器后,有兩種離子從速度選擇器中射出,由此可以判定(    )

圖15-5-20
A.射向P1的是a粒子B.射向P2的是b粒子
C.射向A1的是c粒子D.射向A2的是d粒子
A
粒子在速度選擇器中若滿足qvB=qE,即v=E/B,則粒子可從中射出.由通過速度選擇器的粒子速度相等可知,應(yīng)是b、c,由r=知rc>rb,所以射向A2的是c粒子,射向A1的是b粒子.又由于va<vd,a粒子所受洛倫茲力小于電場力,故射向P1的是a粒子.
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

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其主體部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,與高頻交流電源相連接后,使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時(shí)都能得到加速,如圖所示。現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能,下列方法可行的是
A.僅減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B.僅減小狹縫間的距離
C.僅增大高頻交流電壓
D.僅增大金屬盒的半徑

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

回旋加速器的核心部分是兩個(gè)半徑為R的D型金屬扁盒,如圖,盒正中央開有一條窄縫,在兩個(gè)D型盒之間加交變電壓,于是在縫隙中形成交變電場,由于屏蔽作用,在D型盒內(nèi)部電場很弱,D型盒裝在真空容器中,整個(gè)裝置放在巨大電磁鐵的兩極之間,磁場方向垂直于D型盒的底面,只要在縫隙中的交變電場的頻率不變,便可保證粒子每次通過縫隙時(shí)總被加速,粒子的軌道半徑不斷增大,并逐漸靠近D型盒邊緣,加速到最大能量E后,再用特殊的裝置將它引出。在D型盒上半面中心出口A處有一正離子源,正離子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m,加速時(shí)電極間電壓大小恒為U。(加速時(shí)的加速時(shí)間很短,可忽略;正離子從離子源出發(fā)時(shí)初速為零)。則下列說法正確的是
A.增大交變電壓U,則正離子在加速器中運(yùn)行時(shí)間將變短
B.增大交變電壓U,則正離子在加速器中運(yùn)行時(shí)間將不變
C.正離子第n次穿過窄縫前后的速率之比為
D.回旋加速器所加交變電壓的頻率為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在2010年初重新啟動(dòng),并取得了將質(zhì)子加速到1.18萬億ev的階段成果,為實(shí)現(xiàn)質(zhì)子對(duì)撞打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。質(zhì)子經(jīng)過直線加速器加速后進(jìn)入半徑一定的環(huán)形加速器,在環(huán)形加速器中,質(zhì)子每次經(jīng)過位置A時(shí)都會(huì)被加速(圖1),當(dāng)質(zhì)子的速度達(dá)到要求后,再將它們分成兩束引導(dǎo)到對(duì)撞軌道中,在對(duì)撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)撞 (圖2)。質(zhì)子是在磁場的作用下才得以做圓周運(yùn)動(dòng)的。下列說法中正確的是(   )
A.質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí),軌道所處位置的磁場會(huì)逐漸減小
B.質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí),軌道所處位置的磁場始終保持不變
C.質(zhì)子在對(duì)撞軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí),軌道所處位置的磁場會(huì)逐漸減小
D.質(zhì)子在對(duì)撞軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí),軌道所處位置的磁場始終保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖甲所示為回旋加速器的原理示意圖,一個(gè)扁圓柱形的金屬盒子,盒子被分成兩半(D形電極),分別與高壓交變電源的兩極相連,在裂縫處形成一個(gè)交變電場,高壓交流電源的Ut圖象如圖乙所示,圖中U×104V),t (×107s),在兩D形電極裂縫的中心靠近其中一個(gè)D形盒處有一離子源K,D形電極位于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于D形電極所在平面,由下向上。從離子源K發(fā)出的氘核,在電場作用下,被加速進(jìn)入盒中.又由于磁場的作用,沿半圓形的軌道運(yùn)動(dòng),并重新進(jìn)入裂縫。這時(shí)恰好改變電場方向,氘核在電場中又一次加速,如此不斷循環(huán)進(jìn)行,最后在D形盒邊緣被特殊裝置引出。(忽略氘核在裂縫中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間)

(1)寫出圖乙所示的高壓交流電源的交流電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式;
(2)將此電壓加在回旋加速器上,給氘核加速,則勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度應(yīng)為多少?
(3)若要使氘核獲得5.00MeV的能量,需要多少時(shí)間?(設(shè)氘核正好在電壓達(dá)到峰值時(shí)通過D形盒的狹縫)
(4)D形盒的最大半徑R。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在均勻、大小隨時(shí)間周期性變化的磁場和電場,變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向、沿y軸正方向電場強(qiáng)度為正)。在t=0時(shí)刻由原點(diǎn)O發(fā)射初速度大小為vo,方向沿y軸正方向的帶負(fù)電粒子。
已知v0、t0、B0,粒子的比荷為,不計(jì)粒子的重力。求:

(1) t= t0時(shí),求粒子的位置坐標(biāo);
(2)若t=5t0時(shí)粒子回到原點(diǎn),求0~5to時(shí)間內(nèi)粒子距x軸的最大距離;
(3)若粒子能夠回到原點(diǎn),求滿足條件的所有E0值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b,相距為d,ab間的電場強(qiáng)度為E,今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場,當(dāng)它飛到b板時(shí),速度大小不變,而方向變成水平方向,且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域,bc寬度也為d,所加電場大小為E,方向豎直向上;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于,重力加速度為g,則下列說法中正確的是(  )
A.粒子在ab區(qū)域中做勻變速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
B.粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓周半徑r=d
C.粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D.粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a、b為豎直正對(duì)放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場,其中a板帶正電,兩板間的電壓為U,在金屬板下方存在一有界的勻強(qiáng)磁場,磁場的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ,PQ下方的磁場范圍足夠大,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一比荷為帶正電粒子以速度為v0從兩板中間位置與a、b平等方向射入偏轉(zhuǎn)電場,不計(jì)粒子重力,粒子通過偏轉(zhuǎn)電場后從PQ邊界上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從PQ邊界上的N點(diǎn)射出磁場,設(shè)M、N兩點(diǎn)距離為x(M、N點(diǎn)圖中未畫出)。則以下說法中正確的是
A.只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小,則x減小
B.只增大初速度v0的大小,則x減小
C.只減小偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小,則x不變
D.只減小為帶電粒子的比荷大小,則x不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

1932年,勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器;匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫距離為d,。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m、電荷量為+q ,在加速器中被加速,加速電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。
(1)求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比;
(2)求粒子從靜止開始加速到出口處(電場和磁場)所需的總時(shí)間t;

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同步練習(xí)冊答案