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目前,加速器类别有_____________、_______________、______________、__________.

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回旋加速器的工作原理是________________________________________________.

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回旋加速器主要是由________、________、______________________等几个部分组成.

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在如图15-6-9所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成30°角,大小为E= 4.0×105N/Cy轴右方有一垂直纸面的匀强磁场,有一质子以速度v0= 2.0×106m/S?由x轴上A点(OA=10cm)第一次沿轴正方向射入磁场,第二次沿x轴负方向射入磁场,回旋后都垂直射入电场,最后又进入磁场,已知质子质量m为1.6×10 -27kg.求:

(1)匀强磁场的磁感应强度;

(2)质子两次在磁场中运动的时间之比;

(3)质子两次在电场中运动的时间各为多少.

图15-6-9

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一带电荷量为+q、质量为m的小球,从一倾角为θ的光滑斜面上由静止开始滑下.斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向外,如图15-6-8所示.求小球在斜面上滑行的速度范围和最大距离.

图15-6-8

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如图15-5-20中所示MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O以垂直于板的初速度v射入磁场区域,最后到达平板上的P点.已知Bv以及PO的距离l,不计重力,求此粒子的电荷q与质量m之比.

图15-5-20

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如图15-5-19所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MNA、B两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2E.忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用.求:

图15-5-19

(1)AB两点间的距离;

(2)α粒子在磁场中运动的时间.

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如图15-5-18所示为一种质谱仪示意图,由加速电场U、静电分析器E和磁分析器B组成.若静电分析器通道半径为R,均匀辐射方向上的电场强度为E,试计算:

(1)为了使电荷量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速后通过静电分析器E,加速电场的电压应是多大?

(2)离子进入磁分析器后,打在核乳片上的位置A距入射点O多远?

图15-5-18

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如图15-5-17所示,是一宽为D=8 cm的同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场的区域,一束带电粒子(重力不计)以速度v0垂直射入时恰好不改变运动方向.若粒子射入时只有电场,可测得粒子束穿过电场时竖直方向上偏移h=3.2 cm;若粒子入射时只有磁场,粒子束离开磁场时偏离原方向距离为多少?

图15-5-17

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如图15-5-16所示,在x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、带电荷量为-q的粒子以初速v0从坐标原点O射入磁场,v 0与x轴方向成θ角.不计重力,求粒子在磁场中飞行的时间和通过x轴飞出磁场的那一点坐标.

图15-5-16

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同步练习册答案