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如圖15-5-20所示，有a、b、c、d四個離子，它們帶同種電荷且電荷量相等，它們的速率關(guān)系為v_a＜v_b=v_c＜v_d，質(zhì)量關(guān)系為m_a=m_b＜m_c=m_d.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

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r_c＞r_b，所以射向A₂的是c粒子，射向A₁的是b粒子.又由于v_a＜v_d，a粒子所受洛倫茲力小于電場力,故射向P₁的是a粒子.

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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的動能，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，加速時電極間電壓大小恒為U。（加速時的加速時間很短，可忽略；正離子從離子源出發(fā)時初速為零）。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)子對撞機(jī)在2010年初重新啟動，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時都會被加速（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)到對撞軌道中，在對撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動，并最終實(shí)現(xiàn)對撞（圖2）。質(zhì)子是在磁場的作用下才得以做圓周運(yùn)動的。下列說法中正確的是（）

A．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小

B．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運(yùn)動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變

C．質(zhì)子在對撞軌道中運(yùn)動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小

D．質(zhì)子在對撞軌道中運(yùn)動時，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，在裂縫處形成一個交變電場，高壓交流電源的U－t圖象如圖乙所示，圖中U（×10⁴V），t (×10^－⁷s)，在兩D形電極裂縫的中心靠近其中一個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，并重新進(jìn)入裂縫。這時恰好改變電場方向，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)動的時間）

（1）寫出圖乙所示的高壓交流電源的交流電壓瞬時值的表達(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，需要多少時間?（設(shè)氘核正好在電壓達(dá)到峰值時通過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時刻由原點(diǎn)O發(fā)射初速度大小為v_o，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，求粒子的位置坐標(biāo)；
（2）若t=5t₀時粒子回到原點(diǎn)，求0～5t_o時間內(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，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，運(yùn)動時間為

B．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑r=d

C．粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間為

D．粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為

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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)動一段時間后又從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。回旋加速器的工作原理如圖所示，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)所需的總時間t；

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