电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是
A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
如图所示,半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,过(-2R,0)点垂直x轴放置一线型粒子发射装置,能在0<y<R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度均为ν、带正电的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后,经过磁场偏转恰好击中y轴上的同一位置,则下列说法中正确的是
A. 粒子击中点距O点的距离为R
B. 磁场的磁感应强度为
C. 粒子离开磁场时速度方向相同
D. 粒子从离开发射装置到击中y轴所用时间t的范围为<t<
利用霍尔效应制作的霍尔元件,被广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件一般由半导体材料制成,有的半导体中的载流子(即自由电荷)是电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷)。如图所示,将扁平长方体形状的霍尔元件水平放置接入电路,匀强磁场垂直于霍尔元件的水平面竖直向下,闭合开关,让电流从霍尔元件的左侧流入右侧,则其前后两表面会形成电势差。现有载流子是电子的霍尔元件1和载流子是空穴的霍尔元件2,两元件均按图示方式接入电路(闭合开关),则关于前后两表面电势高低的判断,下列说法中正确的是( )
A.若接入元件1时,前表面电势高;若接入元件2时,前表面电势低
B.若接入元件1时,前表面电势低;若接入元件2时,前表面电势高
C.不论接入哪个元件,都是前表面电势高
D.不论接入哪个元件,都是前表面电势低
如图所示为回旋加速器示意图,利用回旋加速器对粒子进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T,加速电压为U.忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间,下列说法正确的是 ( )
A.保持B、U和T不变,该回旋加速器可以加速质子
B.只增大加速电压U,粒子获得的最大动能增大
C.只增大加速电压U,粒子在回旋加速器中运动的时间变短
D.回旋加速器只能加速带正电的粒子,不能加速带负电的粒子
如图所示,边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S.某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。已知∠MON=30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T(T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为( )
A. T B. T C. T D. T
质量为m、带电量为+q的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上,如图所示,整个装置处于磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场中。现给小球一个水平向右的初速度v0使其开始运动,不计空气阻力,则对小球从开始到最终稳定的过程中,下列说法正确的是
A. 一定做减速运动
B. 运动过程中克服摩擦力做的功可能是0
C. 最终稳定时的速度一定是mg/qB
D. 最终稳定时的速度可能是0