巩固练习复合场实际应用提高

速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端射入后向上偏转。若带电粒子所受列措施中一定不可行方案是（）O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个b（不计重力）O点射入，从区域右b（B．穿出位置一定在O′点上方子，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d出后分成3束．则这些正离子的()AB3C3D．比荷(q／m)3NS平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，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，电荷量为q）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。设A、B两板间距为d，两板的长度为l， NSA．ABC面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满 DQUa、b有关6、如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、hNaCln，容器的左、右两壁为导体板，将它们分别接在电源匀强磁场中，则液体的上、下两表面间的电势差为（） B．

C．

感应强度为B，接在D形盒上的高频电源频率为f。下列说法正确的是（ A．质子被加速后的最大速度不可能超过2CR足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速粒子将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间等离子 A．S(BdvR)

B．S(BLvR) C．S(BdvR)

D．S(BLvR) 29、回旋是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的部分是两个D形金属盒，）α（4e（）210a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，其质量关系为B2磁场，由此可判定（）AP1aBP2bCA1cDA2d 所示的容器A中使它受到轰击失去一个电子变成正一价的离子离子从狭缝S1以m的表达式 T。外电路中可变负载电阻R用导线与极板相连。电离气体以速率v=1100m/s，沿极板射入，极板间电离气体等效内阻r=0.1Ω，试求此发电机的电动势为 1（2014卷）同步在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所MAU，粒AN板时，两板的电荷量均立即变为零．两板外部存在垂直纸面向里的R保持不变，磁场必须相应地变化．不计粒子加速时间及其做圆周运动A运动第1磁场的磁感应强度B1的大小Anm、电荷量为＋kq(k1的整数)B(不计重力)A同距离的前提下，请哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹，并经推导说明理由．2（2014浙江卷）离子推进器是太空飞行器常用的动力系统．某种推进器设计的简化原1R1L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场．Ⅰ区产生的正离R2

v0为取得好的电离效果，请判断Ⅰ区中的磁场方向(2说明是“垂直纸面向里”或α90vvmaxα3、回旋是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的部分是两个D形金属盒，DRBD形盒之间所加的交流开始被加速（初动能可以忽略，经若干次加速后，αD形盒边缘被引出。求：ααnDn+1次加速后D形盒后的回旋半径之比；α粒子在回旋中运动的时间若使用此回旋加速氘核，要想使氘核获得与α粒子相同的动能，请你通42014）“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图1所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为L/2φ2MN平行边界ACDBO到MN板的距离OP为L量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。求粒子到达O如图2所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为LAB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；随着所加磁场大小的变化，试定量分析收集板MN上的收集效率η与磁感应强度1【解析】当电场力与力大小相等时，qE

CDC。qEqvBvE，可知速度都相等，AB2qvBm2r

rmv可知轨道半径与比荷有关，BCD【解析】应用左手定则知B是直流电源的正极，A错；电场力等于力，EqqvB电场强度E场vB5

EEd=Bdv（dABCA错误，B正确．C、最终正负离子在电场力 力的作用下处于平衡，有qb

qvB流量QSvbcv，所以UvbBQB.CcD、QcUQa、b无关．DB0。7度的最大值为2fRA、Bv近光速时，相对论效应较为显著，故质子速度不能被加速到任意值，C错误；质子和粒子在同一磁场中的偏转周期不同，要用这个装置加速粒子，则要相应地改变加速电压的fB才可实现，D错误。EBdvI

ER

rdS

I

RdS

RSdSBdvRA 【解析】根据T

第二定律得qvBmm，故

q2B2R2

Emax2mvm

2αk氚氚 2

=（2

B

b、cRqBRbRc，所以射A2cA1b粒子，CD错；又由于vavdP1a粒子。1、【答案】0.63

vBd0.082103m/s0.63m/2

qU12粒子进入匀强磁场后，做匀速圆周运动，力提供向心qB2d

qvBR

d

m3【答案】E 【解析】当两板间的电场力等于力，EqqvB，电场强度E场vB

Rr

Pmax

W121000W121kW4 1

A【解析】(1)A1v1qU1mv2 A在磁场中做匀速圆周运动，所受力充当向心qv1B1m1 R AnvnnqU1mv2 AnTnTn

⑤AnWn nP n AA、BA、BnT2nT2m BA同时进入电场时才被加速．n次加速后，A、Bvnv′nmvnmmv m ABR′，有RkRRkB的轨迹半径始终不变．A所示．v2v2(1)

(2)垂直纸面向外

v0v

vmax

4m(2sinM

U M aeEe

M 垂直纸面向 2r3 22evBm 2r所以有

v 要使⑦式有解，磁感应强度B 如图所示，OA＝R－rOCR2r

⑨4(2sin由⑥⑨式得 4m(2sin)

mv （2）n

（3）t

nn2nn22（1）α粒子在D设此时的速度为v，有 （1）可得vR

1α

q2B2 αqU，αnn+1

q2B2mv2 nnqU 1Ekn11

2

q2B2 n1(n

nn可得nnαaq2B2

qB2R2Ek=aqU （4）可 a α粒子在中运动的时间是α粒子在D形盒中旋转a个半圆周的总时间ttaT2

T2

解得t1

q2B2 αq2B2R2

2B2R2121m

B1

22B，即磁感应强度需增大为原来 倍2 2高频交流电源的周期T2mα2 （2）（3）m【答案 （1）v （2）

L

qqU1mv22U=φ1-φmAB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上，则刚好不能打到MN上的粒子从磁场中出来后速度的方向与MN平行，则入