串列加速器是用来产生高能离子的装置.图13中虚线框内为其主体的原理示意图.其中加速管的中部b处有很高的正电势U.a.c两端均有电极接地.现将速度很低的负一价碳离子从a端输入.当离子到达b处时.可被设在b处的特殊装置将其电子剥离.成为n价正离子.而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的.磁感应强度为B的匀强磁场题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

串列加速器是用来产生高能离子的装置.图13中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m=2.0×10^-26 kg,U=7.5×10⁵ V,B=0.50 T,n=2,基元电荷e=1.6×10^-19 C.求R.

图13

解析：设碳离子到达b处时的速度为v₁,从c端射出时的速度为v₂,由动能定理得

eU=mv₁²-0 ①

neU=mv₂²-mv₁² ②

进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得

nev₂B= ③

由①②③三式可得R= ④

由④式及题给数值可解得R=0.75 m.

答案：0.75 m

练习册系列答案

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（2003?江苏）串列加速器是用来产生高能离子的装置．图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）．现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小．这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动．已知碳离子的质量为m=2.0×10^-26kg，U=7.5×10⁵V，B=0.50T，n=2，基元电荷e=1.6×10^-19C，求R．

（03年江苏卷）（13分）串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达ｂ处时，可被设在ｂ处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量为m=2.0×10^-26kg，U=7.5×10⁵V，B=0.50T，n=2，基元电荷e=1.6×10^-19C，求R。

串列加速器是用来产生高能离子的装置，如图所示，图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子（碳离子的质量为m）从a端进入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，则在磁场中的半径R（已知基元电荷为e）

A． B．

C．　D．

串列加速器是用来产生高能离子的装置.图11-4-3中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）.现将速度很小的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小，这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m=2.0×10^-26 kg,U=7.5×10⁵ V,B=0.5 T,n=2,元电荷e=1.6×10^-19 C,求R.

图11-4-3

串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管中的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为正n价正离子，而不改变其速度大小，这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量，，，,基元电荷，求R.

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