如图中粗线是地磁场的磁感线.则以下相关信息正确的是( )A．地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用B．有些高能带电粒子能射向地球的两极C．图中P端表示地球的南极D．图中粒子带正电题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图中粗线是地磁场的磁感线，则以下相关信息正确的是（　　）

A．地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用

B．有些高能带电粒子能射向地球的两极

C．图中P端表示地球的南极

D．图中粒子带正电

分析：地球本身就是一个磁场，地球北极是地磁场的南极，地球南极是地磁场的北极，两极的磁感线是垂直地球两极的．在赤道，磁感线是与地球表面平行的，地磁场对直射地球的宇宙射线有阻挡作用，在赤道附近最强，两极地区最弱．

解答：解：A、地磁场对直射地球的宇宙射线有阻挡作用，阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱，保护着生物的生存环境，故A正确；
B、高能量的带电粒子可以穿过地磁场的作用，到达地球的两极，故B正确；
C、地理的北极为地磁场的S极，地球的南极为地磁场的N极；磁体的外磁场的磁感线从N极指向S极，所以P点为地理的北极，为地磁场的S极，故C错误；
D、沿螺旋线方向，磁场有垂直螺旋线平面向里的分量，根据左手定则可知粒子速负电（注意四指指向与粒子运动方向相反，说明粒子带负电．故D错误．
故选AB

点评：本题考查了地磁场的相关知识，知道地理的北极为地磁场的S极，地球的南极为地磁场的N极；磁体的外磁场的磁感线从N极指向S极，难度不大，属于基础题．

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如图（甲）所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成（整个装置处于真空中，图中只画出了6个圆筒，作为示意），它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端．设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计．为达到最佳加速效果，需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次通过圆筒间缝隙时，都恰为交流电压的峰值．质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道，且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切．在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图中的A₁、A₂、A₃…A_n，共n个，均匀分布在整个圆周上（图中只示意性地用细实线画了几个，其余的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场，磁场区域都是直径为d的圆形．改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度．经过精确的调整，可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形运强磁场区域的同一条直径的两端，如图（乙）所示．这就为实现正、负电子的对撞作好了准备．
（1）若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E₀，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？（已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c．）
（2）若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v₀，为使电子通过直线加速器后速度为v，加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大？
（3）电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大？

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科目：高中物理 来源： 题型：

正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图11-3-19所示（俯视图），位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子作圆周运动的“容器”，经过加速器加速后的正、负电子分别引人该管道时，具有相等的速度v，它们沿管道向相反的方向运动．在管道内控制它们运动的是一系列圆形电磁铁，即图中的n个A₁、A₂、A₃、……An，并且均匀分布在整个圆环上(图中只示意性地用细实线画了几个．其它的用虚线表示)，每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场，并且磁感应强度都相同，方向都竖直向下．每个磁场区域的直径为d，改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁感应强度，从而改变电子偏转角度的大小，经过精确的调整，首先实现了电子沿管道的粗虚线运动，这时电子经每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形电磁铁的直径两端，这就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备．