(20分)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、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板,每当带电粒子经过M、N板时,都会被加速,加速电
◎ 题目
(20分)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、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板,每当带电粒子经过M、N板时,都会被加速,加速电压均为U;每当粒子飞离电场后,M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速,动能不断增大,而绕行半径R不变(M、N两极板间的距离远小于R)。当t=0时,质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处。 (1)求粒子绕行n圈回到M板时的动能En; (2)为使粒子始终保持在圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小; (3)求粒子绕行n圈所需总时间tn。 |
◎ 答案
(1) (2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)粒子绕行一圈动能的增量为,绕行n圈所获得的总动能(5分) (2)因为 洛伦兹力提供向心力 可得 (6分) (3)粒子做半径为R的匀速圆周运动,每一圈所用时间为,由于每一圈速度不同,所以每一圈所需时间也不同 第一圈: 第二圈: …… 第n圈的速度 (4分) 故绕行n圈所需总时间 (5分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“(20分)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、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板,每当带电粒子经过M、N板时,都会被加速,加速电…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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