2022年速度选择器-回旋加速器练习 .pdf
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1、带电粒子在匀强磁场中的运动1 26一、 粒子速度选择器练习如图,粒子以速度v0,进入正交的电场和磁场,受到的电场力与洛伦兹力方向相反,假设使粒子沿直线从右边孔中出去,根据qv0BqE, 得 v0=E/B,故:假设 v= v0=E/B,粒子做直线运动,与粒子电量、电性、质量无关假设 vE/B,电场力大,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,动能增加假设 vE/B,洛伦兹力大,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少1. (单) 如图,水平放置的平行金属板a、b 带有等量异种电荷, a 板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,假设一个带正电的液滴在两板间做直线运动,其运动方向是: ( ) A沿竖
2、直方向向下B沿竖直方向向上C沿水平方向向左D沿水平方向向右2(单)在图中实线框所围的区域内同时存在匀强磁场和匀强电场一负离子不计重力恰好能沿直线MN 通过这一区域则匀强磁场和匀强电场的方向不可能为以下哪种情况A、匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右B、匀强磁场方向竖直向上,匀强电场方向垂直于纸面向里C、匀强磁场方向垂直于纸面向里,匀强电场方向竖直向下D、匀强磁场方向垂直于纸面向外,匀强电场方向竖直向下3、一质子以速度V 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,则A、假设电子以相同速度V 射入该区域,将会发生偏转B、无论何种带电粒子,只要以相同速度射入都不会发生偏转C、假设质子的速度VV ,它
3、将向上偏转,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线二、 磁流体发电机如图,由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子等离子体以高速。喷入偏转磁场B中在洛伦兹力作用下,正、负离子分别向上、下极板偏转、积累,从而在板间形成一个向下的电场两板间形成一定的电势差当qvB=qU/d 时电势差稳定U dvB,这就相当于一个可以对外供电的电源4、(双)将一束等离子体沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的选项是AA 板带正电B有电流从b 经用电器流向 a C金属板A、B 间的电场方向向下D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力5
4、、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在磁场中有两块金属板、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。以下正确的选项是B 板带正电B板带正电C其他条件不变,只增大射入速度,UB增大D其他条件不变,只增大磁感应强度,UB增大v0 BEV + -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页6图为磁流体发电机的示意图。设两金属板间的距离为d,两极板间匀强磁场的磁感应强度为B。等离子体垂直进入磁场的速度为v,单个离子所带的电量为q。 离子通道即两极板内所围成空间的等效电阻为r,负
5、载电阻为R。求1该发电机的电动势;2发电机的总功率。三、电磁流量计7如图为一电磁流量计的示意图,其截面为正方形的非磁性管, 每边边长为d,导电液体流动, 在垂直液体流动方向上加一指向纸内的匀强磁场,磁感应强度为B.现测得液体 a、b 两点间的电势差为U,求管内导电液体的流量 Q. 四、质谱仪组成:离子源O ,加速场 U,速度选择器 E,B ,偏转场B2,胶片原理:加速场中qU=? mv2选择器中 :v=E/B1 偏转场中 :d 2r, qvB2mv2/r 比荷 :122qEmB B d质量122B B dqmE作用:主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素8、(单 )如图带电粒子被加速电场加速
6、后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 E。平板 S上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A1A2。 平板S 下方有强度为B0的匀强磁场。以下表述不正确的选项是A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小9、(单 )如下图,有a、 b、c、d 四种离子,它们带等量同种电荷, 质量不等,dcbammmm,以不等的速率dcbavvvv进入速度选择器后, 有两种从速度选择器中射出,进入B2 磁场,由此可判定( ) A射向 P1的是 a
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