【題目】如圖是回旋加速器示意圖，置于真空中的兩金屬D形盒的半徑為R，盒間有一較窄的狹縫，狹縫寬度遠(yuǎn)小于D形盒的半徑，狹縫間所加交變電壓的頻率為f，電壓大小恒為U，D形盒中勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示，在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S，產(chǎn)生的帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q。設(shè)帶電粒子從粒子源S進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的初速度為零，不計(jì)粒子重力。求：

(1)D形盒中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

(2)粒子能獲得的最大動(dòng)能Ek

(3)粒子經(jīng)n次加速后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑Rn

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交變電流的周期相等，則有

解得

(2)當(dāng)粒子的半徑達(dá)到D型盒的半徑時(shí)，速度最大，動(dòng)能也最大，則有

則

最大動(dòng)能為

(3)粒子經(jīng)n次加速后的速度為

得

半徑為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年1 月3口,“嫦娥四號(hào)”成為了全人類第一個(gè)在月球背面成功實(shí)施軟著陸的探測(cè)器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，“嫦娥四號(hào)”采取了近乎垂直的著陸方式。已知:測(cè)得“嫦娥四號(hào)”近月環(huán)繞周期為T,月球半徑為R,引力常量為G,下列說法正確的是

A. “嫦娥四號(hào)”著陸前的時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)

B. “嫦娥四號(hào)”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為7.9km/s

C. 月球表面重力加速度

D. 月球的密度為.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行水平放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴恰好在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法正確的是（ ）

A.在S仍閉合的情況下，若將A板向下平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有的電流

B.在S仍閉合的情況下，若將A板向右平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有的電流

C.若將S斷開，且將A板向左平移一小段位移，P點(diǎn)電勢(shì)升高

D.若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，P點(diǎn)電勢(shì)不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，LED為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng))，發(fā)出的光直接照射在R上，且R與LED間距不變，下列說法中正確的是（ ）

A.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小

B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大

C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變

D.無論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板之間存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.20 T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝1.0×105 V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣的xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一邊界線OA，與y軸正方向間的夾角為45°，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.25 T，邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2．一束電荷量q＝8.0×10－19 C、質(zhì)量m＝8.0×10－26 kg的帶正電粒子從P點(diǎn)射入平行板間，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.4m）的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，最后打到x軸上的C點(diǎn)．已知C的橫坐標(biāo)為xC＝0.6 m，求：

（1）粒子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度v大��；

（2）粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小；

（3）現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使粒子都不能打到x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2′應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列圖片源于教科書。關(guān)于它們情景的說法中正確的是（　�。�

A.圖甲是磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，里面的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，因?yàn)殇X框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場(chǎng)對(duì)該感應(yīng)電流的安培力使指針偏轉(zhuǎn)

B.圖乙是動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)隨聲音變化的電流通過線圈，在安培力作用下線圈發(fā)生振動(dòng)，從而帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音，這樣的揚(yáng)聲器不能當(dāng)話筒使用

C.圖丙是電子感應(yīng)加速器中的俯視圖，圖中電子的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為使電子沿軌道運(yùn)動(dòng)，軌道中的磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直紙面向內(nèi)

D.圖丁是兩根空心鋁管，左管完好，右管右側(cè)開有豎直裂縫，現(xiàn)讓一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵依次從兩管上方靜止釋放，小磁鐵在左側(cè)鋁管中受到阻礙而緩慢下落，在右側(cè)鋁管中比左側(cè)鋁管中下落的快

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、上下表面為正方形的金屬導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。將兩導(dǎo)體同時(shí)放置在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)體正方形表面，在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，形成如圖所示方向的電流；電子由于定向移動(dòng)，會(huì)在垂直于電流方向受到洛倫茲力作用，從而產(chǎn)生霍爾電壓，當(dāng)電流和霍爾電壓達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，下列說法中正確的是（　�。�

A.R1中的電流大于R2中的電流

B.R1導(dǎo)體右表面電勢(shì)高于左表面電勢(shì)

C.R1中產(chǎn)生的霍爾電壓等于R2中產(chǎn)生的霍爾電壓

D.對(duì)于R1導(dǎo)體，僅增大厚度時(shí)，霍爾電壓將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

A.A、B的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.B的向心力是A的向心力的2倍

C.盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍

D.若B先滑動(dòng),則B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組調(diào)試如圖1所示的裝置準(zhǔn)備研究加速度與受力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測(cè)量小車的加速度：已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的率為。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖1所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中動(dòng)滑輪與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直

②調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，其目的是___

③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度

④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度

⑤彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為___

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法正確的是__；

A.M必須遠(yuǎn)大于m B.M必須遠(yuǎn)小于m

C.可以不用遠(yuǎn)大于m D.M必須等于m

（3）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖2所示，則由該紙帶可求得小車的加速度為___。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案