36带电粒子在匀强磁场中的运动（五）

1、江苏省海门中学2012级物理自主练习 选修3-13.6 带电粒子在匀强磁场中的运动（五）复合场 （ 一 ） 班级 姓名 一、回旋加速器1、回旋加速器是用于加速带电粒子流，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间狭缝中形成匀强电场，使粒子每穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面, 磁感强度为B.离子源置于盒的圆心附近，若离子源射出离子电量为q，质量为m粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图所示，问(1)离子在盒内做何种运动?(2)离子在两盒间狭缝内作何种运动?(3)所加交变电压频率为多大?离子运动角速度多大?(4)离

2、子离开加速器时速度多大?(5)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，求加速到上述能量所需时间.二、速度选择器 +2、原理：如图所示，在重力可以忽略不计情况下，运动方向相同而速率不同的正离子组成的离子束射入相互正交的匀强电场和匀强磁场所组成的场区中，已知电场强度大小为,方向向下，磁场的磁感应强度为,方向垂直纸面向里，若离子运动轨迹不发生偏转，必须满足平衡条件： ，故v=E/B,这样就把满足v=E/B的带电粒子从速度选择器中选择出来。课后练习1、如图所示，从S处发出的热电子（初速度为零），经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B

3、，方向垂直纸面向里，现发现电子向上极板偏转，为使电子沿图中虚线从该混合场区域通过，可采取的措施有（ ）A适当减少电场强度E B适当增大磁感应强度BC适当增大加速极板间的宽度 D适当增大加速电压U+-2、如图所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转。如果让这些不偏转离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（ ）A它们的动能一定各不相同 B它们的电量一定各不相同C它们的质量一定各不相同 D它们的电量与质量之比一定各不相同3、关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，

4、下列说法正确的是（ ）A.与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 B.与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C.与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D.与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大4、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，在两盒间的窄缝中形成交变电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出如果用同一回旋加速器分别加速氚核（ HYPERLINK / SK

5、IPIF 1 0 H）和a粒子( HYPERLINK / SKIPIF 1 UbB电势Ub Ua C电流增大时，|UaUb|增大D其它条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍一样3、为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量 (单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是 ( )A若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面

6、电势高B前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q与电压U成正比，与a、b有关4、磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是( )A图中A板是电源的正极 B图中B板是电源的正极C电源的电动势为Bvd D电源的电动势为Bvq5、如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h，容器内装有NaCl溶液，单位体积内钠离子数为n