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...

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，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来两板间电压为零，每当粒子飞经A板时，两板间加电压U，粒子在两极板间的电场中加速，每当粒子离开B板时，两板间的电压又变为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变，则（　　 ）

A．绕行n圈回到A板时获得的动能为（n－1）Uq

B．第一次绕行时磁感应强度与第二次绕行时磁感应强度大小之比为∶1

C．粒子在A、B之间第一次与第二次加速的时间之比为1∶

D．在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变

高二物理选择题中等难度题查看答案及解析

如图所示为一种获得高能粒子的装置，由光滑绝缘材料围成的环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。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，而在环形磁场中绕行半径R不变。（设极板间距远小于R）下列说法正确的是（　　 ）

A．粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqU

B．粒子在绕行的整个过程中，每一圈的运动时间为

C．粒子获得的最大速度与加速次数无关，由R决定。

D．粒子绕行第N圈时所受向心力为

高二物理选择题中等难度题查看答案及解析

（12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、大小可调节的均匀磁场，质量为m，电量为＋q的粒子在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为＋U，B板电势仍保持为零，粒子在两极间电场中加速，每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变．

(1) 设t＝0时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并绕行第一圈．求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能E_n．

(2) 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．求粒子绕行第n圈时的磁感应强度B．

(3) 求粒子绕行n圈所需的总时间t_n（设极板间距远小于R）．

高二物理计算题简单题查看答案及解析

如图所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。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。A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为＋U，B板电势仍保持为零，粒子在两极板间的电场中加速。每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕行半径不变（设极板间距远小于R）。下列关于环形加速器的说法中正确的是（ ）

A. 环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为＝

B. 环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为

C. A、B板之间的电压可以始终保持不变

D. 粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为＝

高二物理单选题中等难度题查看答案及解析

如图所示为一种获得高能粒子的装置.环行区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场，质量为m、电量为＋q的粒子在环中作半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板.原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为＋U，B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.粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变.

⑴设t=0时粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并绕行第一圈.求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能En

⑵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.求粒子绕行第n圈时的磁感应强度Bn

⑶求粒子绕行n圈所需的总时间tn(粒子过A、B板间的时间忽略)

高二物理计算题困难题查看答案及解析

高二物理解答题中等难度题查看答案及解析

环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示正、负粒子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场，调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，并在碰撞区内迎面相撞。为维持带电粒子沿环状空腔的中心线做匀速圆周运动，下列说法正确是

A. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小

B. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大

C. 对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子做圆周运动的周期越大

D. 对于给定的带电粒子，粒子做圆周运动的周期与加速电压U无关

高二物理单选题困难题查看答案及解析

如图所示，纸面内直线PQ右侧足够大的区域内存在平行PQ的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点沿垂直于电场方向以速度v0射入电磁场区域，粒子在电磁场中做匀速直线运动。不计粒子重力，求：

(1)匀强磁场磁感应强度B的大小；

(2)若将磁场撤去，则粒子运动到电场中的A点时速度方向与电场方向的夹角θ＝60°，求O、A两点间的电势差。

高二物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源，放出粒子的质量为m，带电量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行。

（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子第一次离开磁场从A点射出，则初速度的大小是多少？

（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？

高二物理计算题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆心O处有一放射源，放出粒子的质量为m，带电荷量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力。

（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？

（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？

高二物理计算题中等难度题查看答案及解析