带电粒子在复习场中的运动.docVIP

1.一个电荷量为+q、质量为m的小球从倾角为的固定光滑绝缘斜面上由静止开始下滑，斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外如图3.3—16所示，求小球在斜面上滑行的速度范围。 ） 2. 目前，世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能，图3.3—4表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)，喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。 (1)说明金属板上为什么会聚集电荷； (2)设磁场为匀强磁场，方向如图3.3-5所示，磁感应强度为B，等离子体喷射入磁场时速度为v，方向与磁场方向垂直，极板间距离为d，试求极板间最大电。 3.如图3.3—12所示，速度为、电荷量为q的正B，电场强度为E，则( ) A.若改为电荷量的离子，将往上偏(其他条件不变) B若速度变为20将往上偏(其他条件不变) C.若改为2q的离子将往下偏(其他条件不变) D.若速度变为将往下偏(其他条件不变) 4.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出，从P点进人并通过圆形区域后，打到荧光屏上，如下图所示。如果圆形区域中不加磁场，电子一直打到荧光屏上的中心O点的动能为E；在圆形区域内加垂直于圆面、磁感应强度为B的匀强磁场后，电子将打到荧光屏的上端N点。已知ON=h，PO=L。电子的电荷量为，质量为m。求： (1)电子打到荧光屏上的N点时的动能是多少?说明理由。 (2)电子在电子枪中加速的加(3)电子在磁场中做圆周运动的半径R是多少?(4)试推导圆形区域的半径r与R及h，L的关系式。 5.如右图所示，有a，b，c，d四个离子，它们带等量同种电荷，质量为mmc=md，以不等的速率avb=vcvd进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，进入B。磁场，由此可判定( ) A.射向P的是a离子 B.射向P的是b离子 C.到达A的是离子 D.到达A的是d离子 6.如右图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强E，匀强磁场的磁感强度为B。偏转分离器的磁感强度为B。试写出 (1)能通过速度选择器的粒子速度的表达式； (2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d的表达式。(质子和氘核带电量为e，质子质量mP，氘核mD) .回旋加速器是用来获得高能粒子的实验设备，核心部分是两个D形金属扁盒，两D形盒的直径相对且留有一个窄缝，D形盒装在(填“真空”或“空气’’)容器中，整个装置放在巨大的电磁铁两极间，磁场方向(填“垂直”或“平行’’)于D形盒的底面。两D形盒分别接在高频交流电源的两极上，且高频交流电的 与带电粒子在D型盒中做圆周运动的相同，带电粒子就可一次次地被加速。.有一回旋加速器，它的高频电源的频率为1.2×107H。D形盒的半径为0.532m，求加速氘核时所需的磁?氘核所能达到的最大动能为多少?(氘核的质量为3.3×1027kg，氘核的电荷量为1.6×1019C) 9.图3.3—17是电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加匀强磁场，当管中的导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上的MN两点间的电势差，就可以知道管中液体的流量Q(单位时间内流过液体的体积V)。已知管的直径为D，磁感应强度为B，则当管壁上的MN两点间的电势差稳定为时，管中导电液体流过此磁场区域的速率为v）