如圖回旋加速器的D形盒半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到具有能量為E后，由A孔射出，求：

（1）加速器中勻強(qiáng)磁場B的方向和大�。�
（2）設(shè)兩D形盒間的距離為d，其間電壓為U，則加速到上述能量所需回旋周數(shù)是多少？
（3）加速到上述能量所需時(shí)間（不計(jì)通過縫隙的時(shí)間）．
 
（1）（2）（3）
（1）由圓周運(yùn)動規(guī)律知：qvB=mv2/R，　　　 ①
又質(zhì)子具有的能量E=　　　　　　　　 　　　　 ②
聯(lián)立①、②得B=　　　　　　　 　　　　 　　　　 ③
據(jù)左手定則知，B的方向垂直于紙畫向呈，
（2）質(zhì)子每加速一次，能量增加為qU，每周加速兩次，
所以　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④
（3）因?yàn)橘|(zhì)子運(yùn)動線速度　　　　　 　　　　 ⑤
聯(lián)立①、⑤得周期T=　　　　　　　　　　　　　 ⑥
可見周期與半徑r及速度v都無關(guān)
故加速總時(shí)間t=nT。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑦
聯(lián)立④、⑤、⑥、⑦解得t=
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：問答題



磁譜儀是測量能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場，被限束光欄Ｑ限制在２的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上。（重力影響不計(jì)）
（１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且ΔＥ<<Ｅ）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進(jìn)入磁場。試求這些粒子打在膠片上的范圍Δx1 .
(2)實(shí)際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在２角內(nèi)進(jìn)入磁場。試求能量均為Ｅ的粒子打到感光膠片上的范圍Δx2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，甲圖是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時(shí)某帶電粒子的動能EK隨時(shí)間t變化規(guī)律如乙圖所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是 (     ) 
A．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn-2
B．在EK-t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大
D．不同粒子獲得的最大動能都相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,離子產(chǎn)生出來的速度很小,要以看做速度為0,產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U加速后,進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的一勻強(qiáng)磁場,沿著半圓周運(yùn)動到達(dá)P點(diǎn),測得P點(diǎn)到入口處S1的距離為L,則 N極板為________極板,此離子荷質(zhì)比=_____________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,如圖為質(zhì)譜儀原理示意圖．現(xiàn)利用這種質(zhì)譜議對氫元素進(jìn)行測量．氫元素的各種同位素從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場,加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．氫的三種同位素氕、氘、氚的電量之比為1：1：1，質(zhì)量之比為1：2：3，它們最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”． 關(guān)于三種同位素進(jìn)入磁場時(shí)速度的排列順序和a、b、c三條“質(zhì)譜線” 的排列順序，下列判斷正確的是           。
A．進(jìn)入磁場時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕
B．進(jìn)入磁場時(shí)速度從大到小排列的順序是氘、氚、氕
C．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氘、氚、氕
D．a(chǎn)、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為q的帶電粒子，從離子源以很小的速度進(jìn)入電勢差為U的電場中加速后垂直進(jìn)入磁場強(qiáng)度為B的磁場中，不計(jì)粒子從離子源射出時(shí)的速度，求：

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大��？
（2）帶電粒子進(jìn)入磁場的偏轉(zhuǎn)半徑？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示是一個(gè)回旋加速器的示意圖，其中兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)有方向垂直于紙面，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，兩金屬盒分別接到交變電源的兩極上，在兩盒間的狹縫處形成交變的電場．質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子從下面盒的中心O點(diǎn)進(jìn)入，進(jìn)入時(shí)的初速可以忽略，經(jīng)兩盒間狹縫處的電場加速后進(jìn)入上面盒內(nèi)，在磁場中做圓周運(yùn)動，當(dāng)它回到狹縫處時(shí)，電場恰好反向，再次對粒子加速，進(jìn)入下面磁場中，從c1處再進(jìn)入電場中加速，以后則重復(fù)前面的過程，并且每次電場對粒子做的功都是W．圖中c2、c3、……是后面各次從下面磁場中射出時(shí)的位置．

(1)求Oc1的距離．
(2)n為多大時(shí)，cncn+1小于或等于Oc1的一半？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電荷量不變的微粒在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的復(fù)合場中受重力、電場力、洛侖磁力（均不為0）作用，可能做的運(yùn)動是
A．勻變速直線運(yùn)動B．勻變速曲線運(yùn)動
C．動能變化的直線運(yùn)動D．動能不變的曲線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場強(qiáng)度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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