如图所示为一种获得高能粒子的装置.环形区域内存在垂直纸面向外.大小可调的匀强磁场.M.N为两块中心开有小孔的极板.每当带电粒子经过M.N板时.都会被加速.加速电压均为U,每当粒子飞离电场后.M.N板间的电势差立即变为零.粒子在M.N间的电场中一次次被加速.动能不断增大.而绕行半径R不变(M.N两极板间的距离远小于R).当t=0时.质量为m.电荷量为+ 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外，大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在M、N间的电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R）。当t=0时，质量为m，电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处，

（1）求粒子绕行n圈回到M板时的动能E_n；

（2）为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增；求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小；

（3）求粒子绕行n圈所需总时间t_n。

（1）

（2）

（3）

解析:

（1）粒子绕行一圈动能的增量为qU，绕行n圈所获得的总动能

4分

（2）因为

得 8分

（3）粒子做半径为R的匀速圆周运动，每一圈所用时间为，

由于第一圈速度不同，所以每一圈所需时间也不同

第一圈：

第二圈：

……

第n圈的速度

故绕行n圈所需总时间

练习册系列答案

课课练与单元测试系列答案

世纪金榜小博士单元期末一卷通系列答案

单元测试AB卷台海出版社系列答案

黄冈新思维培优考王单元加期末卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P₀处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，盒缝间隙很小，可以忽略不计．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（　　）

A、带电粒子每运动半周被加速一次

B、P₁P₂＞P₂P₃

C、加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

D、加速电场方向需要做周期性的变化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

（2013?湖南模拟）美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P．处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（　　）

A．带电粒子每运动一周被加速一次

B．P₁P₂=P₂P₃

C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关

D．加速电场方向需要做周期性的变化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：2012届度黑龙江省哈尔滨市高三上学期期末考试物理卷 题型：选择题

美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间。带电粒子从P₀处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（）