题目内容
如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的均匀磁场(环形区域的宽度非常小)。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板,原来电势均为零,每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时,A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大,而在环形磁场中绕行半径R不变。(设极板间距远小于R) 下列说法正确的是
A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速,绕行n圈后回到A板时获得的总动能为2nqU
B.粒子在绕行的整个过程中,每一圈的运动时间不变
C.为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场的磁感应强度大小必须周期性递减
D.粒子绕行第n圈时的磁感应强度为
D
解析试题分析:带电粒子每一次经过电场AB,获得动能为qu,经过n圈后获得的动能为EK=nqu,所以A选项错误;由T=2πm/qB和v=qBR/m可知,带电粒子的运动周期逐渐减小,所以B选项错误;由R=mv/qB可知,要使半径不变,速度v增加时磁感应强度B也要增加,所以C选项错误;由EK=nqu=mv2/2和v=qBR/m可的B=,所以D选项正确。
考点:本题考查带点粒子在电磁场中的加速和偏转问题,主要涉及到回旋加速器的应用。
如图所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2,通电导线所受安培力是( )
A.数值变大,方向不变 |
B.数值变小,方向不变 |
C.数值不变,方向改变 |
D.数值、方向均改变 |
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是
A.电子在磁场中运动的时间为 |
B.电子在磁场中运动的时间为 |
C.磁场区域的圆心坐标为 |
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-L) |
如图所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时
A.导线框将向左摆动 |
B.导线框将向右摆动 |
C.从上往下看,导线框将顺时针转动 |
D.从上往下看,导线框将逆时针转动 |
关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )
A.均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场 |
B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直 |
C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播 |
D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波 |