回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交变电流两极相连接的两个D形金属盒,在两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电粒子(电荷量为q、质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方法中可行的是( )
A.增大匀强电场间的加速电压
B.减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度
D.增大D形金属盒的半径
图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
一带电粒子在磁感应强度是B的匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它又顺利进入一磁感应强度为2B的匀强磁场,仍做匀速圆周运动,则( )
A.粒子速率加倍,周期减半
B.粒子的速率不变,轨道半径减半
C.粒子的速度减半,轨道半径变为原来的
D.粒子的速率不变,周期减半
一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中,不考虑其他力的作用,粒子在磁场中不可能做( )
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动
C.匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动
如图所示,直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场,比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A.从P点射出的粒子速度大
B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大
C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长
D.两粒子在磁场中运动的时间一样长
如图所示,两个相同的带电粒子,不计重力,同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔中,空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场,两粒子的运动轨迹分别为a和b,则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是( )
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C.va>vb,ta<tb D.va<vb,ta=tb