鞏固練習(xí)復(fù)合場實際應(yīng)用提高

速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端射入后向上偏轉(zhuǎn)。若帶電粒子所受列措施中一定不可行方案是（）O′點（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個b（不計重力）O點射入，從區(qū)域右b（B．穿出位置一定在O′點上方子，這些正離子都沿直線運動到右側(cè)，從d出后分成3束．則這些正離子的()AB3C3D．比荷(q／m)3NS平行金屬板A、B之間有一個很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子，電荷量為q）噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個直流電源的兩個電極。設(shè)A、B兩板間距為d，兩板的長度為l， NSA．ABC面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，后兩個內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，污水充滿 DQUa、b有關(guān)6、如圖所示，長方體容器的三條棱的長度分別為a、b、hNaCln，容器的左、右兩壁為導(dǎo)體板，將它們分別接在電源勻強磁場中，則液體的上、下兩表面間的電勢差為（） B．

C．

感應(yīng)強度為B，接在D形盒上的高頻電源頻率為f。下列說法正確的是（ A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2CR足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D．不需要改變?nèi)魏瘟?，這個裝置也能用于加速粒子將一束等離子體垂直于磁場方向噴入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I，那么板間等離子 A．S(BdvR)

B．S(BLvR) C．S(BdvR)

D．S(BLvR) 29、回旋是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的部分是兩個D形金屬盒，）α（4e（）210a、b、c、d四個離子，它們帶等量同種電荷，質(zhì)量不等，其質(zhì)量關(guān)系為B2磁場，由此可判定（）AP1aBP2bCA1cDA2d 所示的容器A中使它受到轟擊失去一個電子變成正一價的離子離子從狹縫S1以m的表達(dá)式 T。外電路中可變負(fù)載電阻R用導(dǎo)線與極板相連。電離氣體以速率v=1100m/s，沿極板射入，極板間電離氣體等效內(nèi)阻r=0.1Ω，試求此發(fā)電機的電動勢為 1（2014卷）同步在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原理簡化為如圖所MAU，粒AN板時，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱悖畠砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏腞保持不變，磁場必須相應(yīng)地變化．不計粒子加速時間及其做圓周運動A運動第1磁場的磁感應(yīng)強度B1的大小Anm、電荷量為＋kq(k1的整數(shù))B(不計重力)A同距離的前提下，請哪個圖能定性地反映A、B的運動軌跡，并經(jīng)推導(dǎo)說明理由．2（2014浙江卷）離子推進器是太空飛行器常用的動力系統(tǒng)．某種推進器設(shè)計的簡化原1R1L，兩端加有電壓，形成軸向的勻強電場．Ⅰ區(qū)產(chǎn)生的正離R2

v0為取得好的電離效果，請判斷Ⅰ區(qū)中的磁場方向(2說明是“垂直紙面向里”或α90vvmaxα3、回旋是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示。它的部分是兩個D形金屬盒，DRBD形盒之間所加的交流開始被加速（初動能可以忽略，經(jīng)若干次加速后，αD形盒邊緣被引出。求：ααnDn+1次加速后D形盒后的回旋半徑之比；α粒子在回旋中運動的時間若使用此回旋加速氘核，要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通42014）“太空粒子探測器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡化如下：如圖1所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心平行半圓弧面，圓心為O，外圓弧面AB的半徑為L，電勢為φ1，內(nèi)圓弧面CD的半徑為L/2φ2MN平行邊界ACDBO到MN板的距離OP為L量為m，電量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場從靜止開始加速，不計粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊?。求粒子到達(dá)O如圖2所示，在邊界ACDB和收集板MN之間加一個半圓形勻強磁場，圓心為O，半徑為LAB圓弧面收集到的粒子有2/3能打到MN（不考慮過邊界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感應(yīng)強度的大?。浑S著所加磁場大小的變化，試定量分析收集板MN上的收集效率η與磁感應(yīng)強度1【解析】當(dāng)電場力與力大小相等時，qE

CDC。qEqvBvE，可知速度都相等，AB2qvBm2r

rmv可知軌道半徑與比荷有關(guān)，BCD【解析】應(yīng)用左手定則知B是直流電源的正極，A錯；電場力等于力，EqqvB電場強度E場vB5

EEd=Bdv（dABCA錯誤，B正確．C、最終正負(fù)離子在電場力 力的作用下處于平衡，有qb

qvB流量QSvbcv，所以UvbBQB.CcD、QcUQa、b無關(guān)．DB0。7度的最大值為2fRA、Bv近光速時，相對論效應(yīng)較為顯著，故質(zhì)子速度不能被加速到任意值，C錯誤；質(zhì)子和粒子在同一磁場中的偏轉(zhuǎn)周期不同，要用這個裝置加速粒子，則要相應(yīng)地改變加速電壓的fB才可實現(xiàn)，D錯誤。EBdvI

ER

rdS

I

RdS

RSdSBdvRA 【解析】根據(jù)T

第二定律得qvBmm，故

q2B2R2

Emax2mvm

2αk氚氚 2

=（2

B

b、cRqBRbRc，所以射A2cA1b粒子，CD錯；又由于vavdP1a粒子。1、【答案】0.63

vBd0.082103m/s0.63m/2

qU12粒子進入勻強磁場后，做勻速圓周運動，力提供向心qB2d

qvBR

d

m3【答案】E 【解析】當(dāng)兩板間的電場力等于力，EqqvB，電場強度E場vB

Rr

Pmax

W121000W121kW4 1

A【解析】(1)A1v1qU1mv2 A在磁場中做勻速圓周運動，所受力充當(dāng)向心qv1B1m1 R AnvnnqU1mv2 AnTnTn

⑤AnWn nP n AA、BA、BnT2nT2m BA同時進入電場時才被加速．n次加速后，A、Bvnv′nmvnmmv m ABR′，有RkRRkB的軌跡半徑始終不變．A所示．v2v2(1)

(2)垂直紙面向外

v0v

vmax

4m(2sinM

U M aeEe

M 垂直紙面向 2r3 22evBm 2r所以有

v 要使⑦式有解，磁感應(yīng)強度B 如圖所示，OA＝R－rOCR2r

⑨4(2sin由⑥⑨式得 4m(2sin)

mv （2）n

（3）t

nn2nn22（1）α粒子在D設(shè)此時的速度為v，有 （1）可得vR

1α

q2B2 αqU，αnn+1

q2B2mv2 nnqU 1Ekn11

2

q2B2 n1(n

nn可得nnαaq2B2

qB2R2Ek=aqU （4）可 a α粒子在中運動的時間是α粒子在D形盒中旋轉(zhuǎn)a個半圓周的總時間ttaT2

T2

解得t1

q2B2 αq2B2R2

2B2R2121m

B1

22B，即磁感應(yīng)強度需增大為原來 倍2 2高頻交流電源的周期T2mα2 （2）（3）m【答案 （1）v （2）

L

qqU1mv22U=φ1-φmAB圓弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上，則剛好不能打到MN上的粒子從磁場中出來后速度的方向與MN平行，則入