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题目
题型:福建省模拟题难度:来源:
如图甲所示为一种研究高能粒子相互作用的部分简化装置,粒子先由k个加速电场从静止开始加速后,被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道。每个加速电场电压均为U,在管道内有n个控制粒子转弯的圆形磁场,连续均匀分布在整个圆周上,每个圆形磁场的磁感应强度大小均为B。粒子在环形管道中沿管道中心线做半径为R的匀速圆周运动,经过每个圆形磁场时,入射点和出射点都在同一条直径的两端(如图乙所示)。粒子重力不计,且不考虑粒子的相对论效应,(kURBn为已知量)求:  
(1)粒子进入圆环型真空管道时的速度大小v
(2)粒子经过每个圆形磁场区域的时间t
(3)环形管道的内环半径a
答案
解:(1)设粒子质量为m、电荷量为q,由动能定理得:


得:
(2)由


(3)设圆形磁场的区域半径r,在Rt△AO1O中,有:

sinπ/n=r/R  
 
得:a=R(cosπ/n-sinπ/n) ⑩
核心考点
试题【如图甲所示为一种研究高能粒子相互作用的部分简化装置,粒子先由k个加速电场从静止开始加速后,被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道。每个加速电场电压均为U,在】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况,需测量血管中血液的流量,如图所示为电磁流量计示意图,将血管置于磁感应强度为B的磁场中,测得血管两侧a、b两点间电压为u,已知血管的直径为d,则血管中血液的流量Q(单位时间内流过的体积)为
[     ]
A.  
B.
C.  
D.
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如图所示,C、D为平行正对的两金属板,在D板右方一边长为l=6.0 cm的正方形区域内存在匀强磁场,该区域恰好在一对平行且正对的金属板M、N之间,M、N两板均接地,距板的右端L=12.0 cm处放置一观察屏.在C、D两板间加上如图乙所示的交变电压,并从C板O处以每秒1 000个的频率均匀的源源不断地释放出电子,所有电子的初动能均为Ek0=120 eV,初速度方向均沿OO"直线,通过电场的电子从M、N的正中间垂直射入磁场.已知电子的质量为m=9.0×10-31 kg,磁感应强度为B=6.0×10-4 T.问:
(1)电子从D板上小孔O"点射出时,速度的最大值是多大?
(2)电子到达观察屏(观察屏足够大)上的范围有多大?
(3)在uCD变化的一个周期内,有多少个电子能到达观察屏?
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如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O,二者夹角θ=30°,在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场,MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场,O点处在磁场的边界上,现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v(0≤v≤)垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,求:  
(1)速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.  
(2)磁场区域的最小面积.
(3)根据你以上的计算可求出粒子射到PQ上的最远点离O的距离,请写出该距离的大小(只要写出最远距离的最终结果,不要求写出解题过程)。
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为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为abc,左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是
[     ]
A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高
B.若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高
C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大
D.污水流量QU成正比,与ab无关
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如图所示为阿尔法磁谱仪的内部结构示意图,它曾由航天飞机携带升空,安装在阿尔法空间站中,用来探测宇宙射线。现假设一束由两种不同粒子组成的宇宙射线,恰好沿直线OO"通过正交的电场和磁场区域后进入匀强磁场B2,形成两条径迹,则下列说法中正确的是
[     ]
A.粒子1进入磁场B2的速度小于粒子2的速度
B.粒子1进入磁场B2的速度等于粒子2的速度
C.粒子1的比荷大于粒子2的比荷
D.粒子1的比荷小于粒子2的比荷
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