回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1的圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A. 若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B. 若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间会变短
C. 若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子
D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为
如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场, 粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足( )
A. B.
C. D.
为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况,技术人员在排污管中安装了监测装置,该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔,其宽和高分别为b和c,左、右两端开口与排污管相连,如图所示.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,在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极M和N,M、N与内阻为R的电流表相连.污水从左向右流经该装置时,电流表将显示出污水排放情况.下列说法中错误的是( )
A. M板比N板电势低
B. 污水中离子浓度越高,则电流表的示数越小
C. 污水流量越大,则电流表的示数越大
D. 若只增大所加磁场的磁感应强度,则电流表的示数也增大
如图所示,质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O′点,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,棒中通以某一方向的电流,平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ,重力加速度为g.则( )
A. 金属棒中的电流方向由N指向M
B. 金属棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO′平面向上
C. 金属棒中的电流大小为
D. 每条细线所受拉力大小为
如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在时间内,直导线中电流向上,则在时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )
A. 顺时针,向左 B. 逆时针,向右
C. 顺时针,向右 D. 逆时针,向左
质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )
A. 洛伦兹力对M、N做正功
B. M的速率小于N的速率
C. M带负电,N带正电
D. M的运行时间大于N的运行时间