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劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒构...

劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒构成,其间留有空隙。若D形盒的半径为R,所加交变电压的频率为f,要加速质量为m,电荷量的粒子,则所加磁场的磁感应强度为___________,带电粒子离开加速器时能获得的最大动能__________

 

【解析】 粒子在加速器中运动的频率等于所加交变电压的频率为 f,则,解得所加磁场的磁感应强度为;当粒子的运动半径等于D型盒的半径R时,粒子的动能最大,此时,且 ,解得  
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用均匀导线做成的正方形线圈边长为20cm,匝数为200匝,线圈回路总电阻为。线圈的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如甲图所示,当磁场按乙图所示规律发生变化时,则下列说法正确的是(   

A. 线圈中磁通量的变化率为

B. 线圈中感应电流为0.4A,方向为acbda

C. 0.3s时线圈所受的安培力为,方向水平向右

D. 0.3s内线圈回路产生的焦耳热为

 

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如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的 均匀磁场。质量为 m、电荷量为+q 的粒子在环中做半径为 R 的圆周运动,不计粒子重 力。AB 为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子顺时针飞经 A 板时,A 板电势升高为 UB 板电势仍保持为零,粒子在两板间电场中得到加速,每当粒子离开 B 板时,A 板电势又降为零,粒子在电场中一次次加速下动 能不断增大,而绕行半径不变,则(   

A. 粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为(n1)qU

B. 在粒子绕行的整个过程中,A 板电势可以始终保持为+U

C. 在粒子绕行的整个过程中,每一圈的周期不变

D. 为使粒子始终保持在半径为 R 的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,则粒子绕行第 n 圈时的磁感应强

 

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如图为法拉第做过的电磁旋转实验,图中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁。图中灰色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中),下部接在电源上。这时自上向下看,AC的转动方向为(   

 

A. 顺时针、顺时针 B. 顺时针、逆时针

C. 逆时针、顺时针 D. 逆时针、逆时针

 

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地面附近空间中存在着纸面内水平方向的匀强电场(图中未画出)和垂直于纸面向里的匀强磁场(如图所示)。一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动以下说法中不正确的是(   

A. 油滴一定做匀速直线运动

B. 油滴一定从MN运动

C. 油滴一定受水平向左的电场力

D. 油滴一定受垂直MN斜向右上的洛伦兹力

 

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两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线上有ABC三点,如图甲所示。一个电荷量为2×l0-6C、质量为lg的小物块从该水平面内的C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是:( )

A. B为中垂线上电场强度最大的点,其电场强度E=l×l03Vm

B. CA的过程中,物块的电势能先减小后变大

C. CA的过程中,电势逐渐升高

D. AB两点电势差UAB=-5×103V

 

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