題目列表(包括答案和解析)
4、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,它的核心部分是兩個D型金屬盒,如圖6所示,盒正中間開有一個窄縫,在兩個D形盒之間加交流電壓,于是在縫隙中形成交變電場,由于電屏蔽作用,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。
回旋加速器的工作原理如圖7所示。放在A0處的粒子源發(fā)出一個帶正電的粒子,它以某一速率V0垂直進入勻強磁場,在磁場中做勻速圓周運動。經(jīng)過半個周期,當它沿著圓弧A0A1到達A1時,在
處加一個向上的電場,使這個帶電粒子在
受到一次電場加速,速率由V0增加到V1。然后粒子以速率V1在磁場中做勻速圓周運動。我們知道,粒子的軌道半徑跟它的速率成正比,因而粒子沿著半徑增大了的圓周運動。又經(jīng)過半個周期,當它沿著半圓弧
到達
時,在
處加一個向下電場,使粒子又一次受到電場的加速,速率增加到V2。如此繼續(xù)下去,每當粒子運動到窄縫處時都使它受到電場的加速,粒子將沿著圖示螺線
……回旋下去,速率將一步一步地增大。
已知回旋加速器的D型盒半徑為R=60cm。兩盒間距1cm,用它加速質(zhì)子時可使質(zhì)子獲得4MeV的能量,加速電壓為U=2×104V。求(1)該加速器中偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應強度;(2)質(zhì)子在D型盒中運動的時間t;(3)整個過程中,質(zhì)子在運動的總時間。
3、如圖4(a)所示為一種獲得高能粒子的裝置――環(huán)形加速器,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場。質(zhì)量為m、電量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運動。A、B為兩塊中心開有小孔的極板,原來電勢都為零,每當粒子飛經(jīng)A板時,A板電勢升高為+U,B板電勢仍保持為零,粒子在兩極板間的電場中得到加速。每當粒子離開時,A板電勢又降為零,粒子在電場一次次加速下動能不斷增大,而繞行半徑不變。
⑴設t=0時,粒子靜止在A板小孔處,在電場作用下加速,并開始繞行第一圈,求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En。
⑵為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動,磁場必須周期性遞增,求粒子繞行第n圈時的磁感應強度Bn。
⑶求粒子繞行n圈所需的總時間tn(設極板間距遠小于R)。
⑷在圖4(b)中畫出A板電勢u與時間t的關(guān)系(從t=0起畫到粒子第四次離開B板)。
⑸在粒子繞行的整個過程中A板電勢是否可始終保持+U?為什么?
有關(guān)膠體和溶液的比較中正確的是
A.溶液呈電中性,膠體帶有電荷
B.Fe(OH)3膠體粒子在電場影響下將向陽極運動
C.溶液中通過光束沒有特殊現(xiàn)象,膠體中通過光束有丁達爾現(xiàn)象
D.通電后,溶液中溶質(zhì)粒子一定分別向兩極移動,而膠體中分散質(zhì)粒子向某一極移動
有關(guān)膠體和溶液的比較中正確的是
A.溶液呈電中性,膠體帶有電荷 |
B.Fe(OH)3膠體粒子在電場影響下將向陽極運動 |
C.溶液中通過光束沒有特殊現(xiàn)象,膠體中通過光束有丁達爾現(xiàn)象 |
D.通電后,溶液中溶質(zhì)粒子一定分別向兩極移動,而膠體中分散質(zhì)粒子向某一極移動 |
有關(guān)膠體和溶液的比較中正確的是 | |
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A. |
溶液呈電中性,膠體帶有電荷 |
B. |
Fe (OH)3膠體粒子在電場影響下將向陽極運動 |
C. |
溶液中通過光束沒有特殊現(xiàn)象,膠體中通過光束有丁達爾現(xiàn)象 |
D. |
通電后,溶液中溶質(zhì)粒子一定分別向兩極移動,而膠體中分散質(zhì)粒子向某一極移動 |
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