8.在高能物理研究中,粒子回旋加速器器起着重要作用。如图所示,它由两个铝制D形盒组成。两个D形盒处在匀强磁场中并接有正弦交变电压。下图为俯视图。S为正离子发生器。它发出的正离子(如质子)初速度为零,经狭缝电压加速后,进入D形盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D形盒的边缘,获得最大速度(动能),由导出装置导出。
已知被加速质子,质量m=1.7×10-27Kg,电量q=1.6×10-19C,匀强磁场的磁感应强度B=1T,D形盒半径R=1m。
(1)为了使质子每经过狭缝都被加速,正弦交变电压的频率为 。
(用字母表示)
(2)使质子加速的电压应是正弦交变电压的 值。
(3)试计算质子从加速器被导出时,所具有的动能是多少电子伏。
7.如图所示为一台质谱仪的结构原理图,设相互正交的匀强电、磁场的电场强度和磁感应强度分别为E和B1,则带电粒子在场中做匀速直线运动,射出粒子速度选择器时的速度为v= ,该粒子垂直另一个匀强磁场B2的边界射入磁场,粒子将在磁场中做轨迹为半圆的匀速圆周运动,若测得粒子的运动半径为R,求粒子的荷质比q/m。
6.如图所示,一带电质点,质量为m1;电量为q,以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示区域,为使该质点能从x轴上b点以垂直于ox轴的速度v射出,可在适当地方加一个垂直于xy平面,磁感应强度为B的匀强磁场,若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径、重力忽略不计。
5.如图所示,矩形匀强磁场区域的长为L,宽为L/2。磁感应强度为B,质量为m,电量为e的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场,欲使该电子由下方边界穿出磁场,求:(1)电子速率v的取值范围?
(2)电子在磁场中运动时间t的变化范围。
4.氘核()、氚核(
)、氦核(
)都垂直磁场方向射入同一足够大的匀强磁场,求以下几种情况下,他们的轨道半径之比及周期之比是多少?(1)以相同的速率射入磁场;(2)以相同动量射入磁场;(3)以相同动能射入磁场。
3.如图所示,在水平匀强磁场中,有一匝数为N,通有电流I的矩形线圈,线圈绕oo’轴转至线圈平面与磁感线成α角的位置时,受到的安培力矩为M,求此时穿过线圈平面的磁通量。
2.如图所示,两根相距l平行放置的光滑导电轨道,倾角均为α,轨道间接有电动势为E的电源(内阻不计)。一根质量为m、电阻为R的金属杆ab, 与轨道垂直放在导电轨道上,同时加一匀强磁场,使ab杆刚好静止在轨道上。求所加磁场的最小磁感应强度B的大小为
,方向
。(轨道电阻不计)
1.有两条垂直交叉但不接触的直导线,通以大小相等的电流,方向如图所示,则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零
( )
A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ
C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
19.4,-2
18.,
放射性同位素:,
正电子的发现:
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