回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速电压为U的加速电场中被加速,所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调,磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是( )
A.粒子获得的最大动能与加速电压无关
B.粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D.若 ,则粒子获得的最大动能为
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=5.0×10-8 kg、电荷量为q=1.0×10-6 C的带电粒子.从静止开始经U0=10 V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)带电粒子到达P点时速度v的大小;
(2)若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求OQ的距离;
(3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件.
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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为、电荷量为、可视为质点的带正电小球,以水平初速度沿PQ向右做直线运动.若小球刚经过D点时(t=0),在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过D点时与PQ连线成60°角.已知D、Q间的距离为(+1)L,t0小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化造成的影响,重力加速度为g,求
(1)电场强度E的大小
(2)t0与t1的比值
(3)小球过D点后将做周期性运动, 则当小球运动的周期最大时,求出此时的磁感应强度的大小B0
及运动的最大周期Tm
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如图所示,在xOy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、+y轴方向为电场强度的正方向)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0,方向沿+y轴方向的带负电粒子(不计重力)。其中已知且,粒子的比荷,x轴上有一点A,坐标为,则下列选择项正确的是
A.带电粒子的位置坐标为
B.带电粒子运动过程中偏离x轴的最大距离为
C.带电粒子运动过程中偏离y轴的最大距离
D.粒子经过经过A点
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如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )
A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半
B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一
C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小
D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小
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如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距为d,a、b间加有电压, b板下方空间存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板进入匀强磁场,最后粒子打到b板的Q处(图中未画出)被吸收.已知P到b板左端的距离为2d,求:
(1)进入磁场时速度的大小和方向;
(2)P、Q之间的距离;
(3)粒子从进入板间到打到b板Q处的时间.
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如图所示,质量为、带电量为的电子在电势差为的加速电场中从紧靠左侧极板的点由静止开始加速运动,然后沿着偏转电场的中轴线射入电势差为的偏转电场中,最终电子到达接收屛上的点。已知偏转电场的极板长度为,两极板之间的距离为,中轴线与接收屛垂直于点,偏转电场的极板的右端点与接收屛之间的距离为,不计电子受到的重力,求:
(1)电子在加速电场中获得的最大速度。
(2)电子离开偏转电场时速度的偏转角度。
(3)接收屛上的、两点之间的距离。
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某示波管在偏转电极XX′、YY′上不加偏转电压时光斑位于屏幕中心。现给偏转电极XX′(水平方向)、YY′(竖直方向)加上如图(1)、(2)所示的偏转电压,则在光屏上将会看到下列哪个可能图形(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标)
A. B.
C. D.
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如图所示,和为平行的虚线,上方和下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场, AB两点都在上.带电粒子从A点以初速与成斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力.下列说法中正确的是( )
A.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同;
B.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B点;
C.若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与成角斜向上,它就不一定经过B点;
D.粒子一定带正电荷;
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如图所示是圆盘发电机的示意图;铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,从左往右看,铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动.则:( )
A.由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流
B.回路中感应电流大小不变
C.回路中感应电流方向不变,为C→D→R→C
D.回路中有周期性变化的感应电流
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