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24.(1)粒子在電場.磁場中運動的軌跡如圖所示.設粒子從P1到P2的時間為t.電場強度的大小為E.粒子在電場中的加速度為a.由牛頓第二定律及運動學公式有 qE = ma ① v0t = 2h ② ③ 由①.②.③式解得 ④ (2)粒子到達P2時速度沿x方向的分量仍為v0.以v1表示速度沿y方向分量的大小.v表示速度的大小.θ表示速度和x軸的夾角.則有 ⑤ ⑥ ⑦ 由②.③.⑤式得 v1=v0 ⑧ 由⑥.⑦.⑧式得 ⑨ ⑩ (3)設磁場的磁感應強度為B.在洛侖茲力作用下粒子做勻速圓周運動.由牛頓第二定律 ⑾ r是圓周的半徑.此圓周與x軸和y軸的交點分別為P2.P3.因為OP2=OP3.θ=45°.由幾何關(guān)系可知.連線P2P3為圓軌道的直徑.由此可求得 r= ⑿ 由⑨.⑾.⑿可得 ⒀ 查看更多

 

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

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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+UB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?

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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

 

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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

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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

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