物理 回旋加速器 习题精练

回旋加速器基础练习1．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果磁场的磁感应强度突然加倍，下列说法中正确的是：（）A．粒子的速率加倍，周期减半B．粒子的速率不变，轨道半径减半C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的D．粒子的速率不变，周期减半2．两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场方向射入同一匀强磁场中，设、为这两个电子的运动轨道半径，、为它们的周期，则：（）A．，B．，C．，D．，3．如图15-6-1所示，一带电粒子，沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场，粒子的运动轨迹为一条光滑曲线，运动方向由a到b，则下列说法中正确的是：（）A．粒子带正电，速度逐渐增大B．粒子带负电，速度逐渐增大C．粒子带正电，速度逐渐减小D．粒子带负电，速度逐渐减小图15-6-14．如图15-6-2所示为一有边界的匀强磁场，一带电粒子以速率v垂直于磁场方向飞入匀强磁场，且与匀强磁场的边界垂直，则带电粒子的轨迹可能为：（）A．一个完整的圆弧B．小于半圆的圆弧C．大于半圆的圆弧D．一个半圆的圆弧图15-6-25．如图15-6-3所示，一个带电粒子质量为m，电量为－q，以初速v从x轴上某点垂直x轴进入磁场Ⅰ，已知两部分磁场的磁感应强度之比为，则带电粒子运动一个周期经历的时间为________，粒子运动一个周期移动的位移为________．图15-6-36．如图15-6-4所示，带电液滴从高为h处自由落下，进入一个匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，电场强度为E，磁感应强度为B，已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周的半径R=________．图15-6-47．如图15-6-5所示，在匀强磁场中放置一块与磁感线平行的均匀薄铅板，一个带电粒子进入匀强磁场，以半径做匀速圆周运动，第一次垂直穿过铅板后，转动半径变为，若每次穿越铅板的过程中阻力大小不变，粒子电量也不变，则粒子还能穿过铅板几次?图15-6-5综合练习1．如图15-6-6所示，一块铅板MN放置在匀强磁场中，一带电粒子在垂直于磁场的平面内运动，abc为粒子的运动轨迹，在粒子运动及穿透铅板过程中，粒子电量保持不变．则：（）A．粒子带正电，沿abc方向运动B．粒子带正电，沿cba方向运动C．粒子带负电，沿abc方向运动D．粒子带负电，沿cba方向运动2．质量为m、电量为q的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径为r．由带电粒子运动而形成的等效电流为：（）图15-6-A．BqrB．C．D．3．Oabc区域内有如图15-6-7所示的匀强磁场，电子由d点垂直于磁场方向射入匀强磁场，并从OC边界上的e点射出．已知入射速度方向与边界Oa垂直，且Od=Oe=L，电子做匀速圆周运动的半径r：（）A．一定小于LB．一定大于LC．一定等于LD．无法确定图15-6-74．如图15-6-8所示，质量为m、带电量为＋q的粒子，从两平行电容器的极板正中央垂直电场和磁场以初速度v飞入，已知板间电压为U，两板间距为d，磁感应强度为B，发现粒子最后落到了极板上，则粒子落到极板上的动能为________．图15-6-85．如图15-6-9所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左侧正中央a沿水平方向入射，电子的初速度为，在电场力的作用下，刚好从c点射出，射出时速度为v，现保持电场不变，再加一匀强磁场，磁场方向跟电场和电子入射的方向都垂直，使电子刚好由b点射出，c、b两点的位置相对于中线ad对称，则在d点射出时每个电子的动能等于________．图15-6-96．如图15-6-10所示，电子以指向圆心的初速度v从小孔M射入一具有弹性绝缘内壁、半径为R的圆形容器，容器内有匀强磁场，磁感应强度为B，电子与内壁碰撞两次后恰从M孔射出，设碰撞过程为弹性碰撞．已知电子质量为m，电量为e，求：（1）电子的初速度．（2）电子在磁场中运动的时间．图15-6-107．如图15-6-11所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．若在圆心O处有一个质量为m、带电量为q的粒子以初速度v垂直于磁场方向进入磁场，则：（1）粒子要穿出磁场，它的速度v应满足什么条件?（2）穿出磁场所需时间应满足什么条件?图15-6-11拓展练习1．两个带电液滴恰好能在图15-6-12所示的电、磁场中，沿竖直面做匀速圆周运动，则：（）图15-6-12A．它们的运动周期必然相等B．若它们的速率相等，轨道半径就一定相等C．若它们的动量大小相等，轨道半径就一定相等D．若它们的动能相等，运动周期就一定相等2．如图15-6-13所示，在光滑绝缘的水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，若小球运动到A点时，绳子突然断开，则小球的运动情况可能为：（）A．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变B．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小C．小球做逆时针匀速圆周运动，半径不变D．小球做逆时针匀速圆周运动，半径减小图15-6-133．如图15-6-14所示，一金属圆筒，半径为R，筒内有一匀强磁场，方向垂直纸面，磁感应强度为B，磁场下面有一匀强电场，一个质量为m、带电量为q的电荷，在电场作用下沿图示轨迹由静止开始由A点运动到B点．在磁场中，速度方向偏转了60°，则加速电场两极间的电压为________．图15-6-144．如图15-6-15所示真空中狭长区域的匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，宽度为d，速度为v的电子从边界CD外侧垂直射入磁场，入射方向与CD间夹角为．电子质量为m、电量为q．为使电子从磁场的另一侧边界EF射出，则电子的速度v应为多大?图15-6-155．为了测定带电粒子的荷质比，让这个带电粒子垂直飞进平行金属板间．极板间匀强电场的场强为E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，若在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直于粒子的入射方向，磁感应强