如图所示为依据回旋加速器原理设计的一个小型粒子加速器的原理示意图，区域Ⅰ和区域Ⅱ...

如图所示为依据回旋加速器原理设计的一个小型粒子加速器的原理示意图，区域Ⅰ和区域Ⅱ分别存在匀强磁场B1和B2。在宽度为L的区域Ⅲ内存在一个水平方向的匀强电场E，通过调整方向使进入区域Ⅲ的粒子持续加速。在图中A位置有一个带正电的粒子由静止释放，粒子经过两次电场加速后最终垂直区域Ⅰ的边缘AE射出(粒子质量为m，带电量为q，不计重力和阻力)。求：

(1)粒子进入区域Ⅰ和区域Ⅱ的速度之比；

(2)区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场强度之比；

(3)已知区域Ⅰ的场强B1＝B，求从粒子释放到区域Ⅰ边缘飞出的总时间。

(1)∶1 (2)1∶ (3) 【解析】 (1)由题意作出粒子运动的轨迹如图所示：带电粒子由静止释放，在电场中加速进入区域Ⅱ，经过半个圆周的偏转进入区域Ⅲ继续加速，进入区域Ⅰ经过圆周偏转垂直边缘AE射出。粒子进入区域Ⅰ时经历了两次电场加速， 2EqL＝mvⅠ2 粒子进入区域Ⅱ时经历了一次电场加速， EqL＝mvⅡ2 联立可得 vⅠ∶vⅡ＝∶1 (2)根据题意，带电粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的圆周轨迹半径之比＝根据向心力表达式：＝Bqv 得 B＝将半径代入可得 BⅠ∶BⅡ＝1∶ (3)带电粒子在三个区域运动时间设为tⅠ、tⅡ、tⅢ，粒子在匀强磁场中运动的周期为 T＝ BⅠ＝B，BⅡ＝B 粒子在匀强磁场区域Ⅰ中运动的时间 tⅠ＝TⅠ＝，粒子在匀强磁场区域Ⅱ中运动的时间 tⅡ＝TⅡ＝，粒子在电场区域Ⅲ中加速，电场为F＝Eq，总距离是2L，根据匀变速直线运动规律得： 2L＝atⅢ2，a＝，联立得 tⅢ＝2 总时间为 t＝tⅠ＋tⅡ＋tⅢ＝＋2

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

(1)在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，提供了如图所示的实验器材，在这些器材中多余的器材是_____________，还缺少的器材是______________。

(2)对于某种单色光，为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取的方法有（____）

A．减小双缝间距离

B．增大双缝间距离

C．减小双缝到屏的距离

D．增大双缝到屏的距离

查看答案

如图所示，在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l．水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．小物块A（可视为质点）从轨道右侧以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道．已知R=0.2m，l=1.0m，v0=2m/s，物块A质量为m=1kg，与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2，轨道其他部分摩擦不计，取g=10m/s2．求：

（1）物块A与弹簧刚接触时的速度大小；

（2）物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度；

（3）调节PQ段的长度l，A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，当l满足什么条件时，A物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道．

查看答案

12分)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．用特殊的测力仪器测出拉力和摩擦力，并绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图像，如图乙所示．已知木块质量为2 kg，取g＝10 m/s2．

(1)求木块与长木板间的动摩擦因数；

(2)若将实验中的长木板与水平方向成37°角放置，将木块置于其上，木块在平行于木板的恒力F作用下，从静止开始向上做匀变速直线运动，沿斜面向上运动4 m，速度达到4 m/s，求此拉力F的大小．（sin37o=0.6，cos37o=0.8）

查看答案

水果电池的发电原理是两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。

(1)小明用多用电表的直流电压(0～1 V)挡估测某水果电池的电动势,稳定时指针如图甲所示,则读数为____V。然后小明又用多用电表的欧姆“×10”挡通过正确操作估测水果电池的内阻,稳定时指针如图乙所示,则读数为____Ω,请你说说小明测水果电池的内阻有什么错误。_____________________________________________。