题目内容
“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞,已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变,由此可判断所需的磁感应强度B正比于
A. | B. | C. | D. |
A
解析试题分析:粒子在磁场中运动的半径满足,即R不变时,v与B成正比,由题意知粒子的动能与温度成正比,即v2与T成正比,综上可知,,A正确。
考点:带电粒子在磁场中的运动
(10分)实验室有以下器材:
A.一满偏电流为300mA的电流计,它有两档内阻的正接线柱,G0档对应内阻为100W、G1档对应内阻为2.5 kW. |
B.电压表量程3V,内阻约10kW; |
C.电源电动势3V |
D.滑动变阻器 “50W,1A”; |
(1) 现使用伏安法测阻值约2 kW的电阻,则测量电路部分应选下图中的 (填“甲”或“乙”)电路图,考虑电压表读数误差要求,电流计应选 档(填“G0”或“G1”)。
(2) 由滑动变阻器规格可知,控制电路应设计成 接法较为合适(填 “限流” 或 “分压” )。
(3) 如图电流计读数为 ,若电压表读数为1.12V,则该被测电阻阻值为 W。(保留3位有效数字)
回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,设粒子初速度为零,加速电压为U ,加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是
A.粒子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,盒中相邻轨道的半径之差减小 |
B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为 |
C.粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关 |
D.加速电压越大粒子能获得的最大动能越大 |
如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左 |
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右 |
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右 |
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左 |
如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,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。下列表述正确的是( )
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 |
如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是
A.电子与正电子的偏转方向一定不同 |
B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同 |
C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子 |
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小 |
空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场,其方向随时间做周期性变化,磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示.规定B>0时,磁场的方向穿出纸面.一电荷量q=5π×10-7 C、质量m=5×10-10 kg的带电粒子,位于某点O处,在t=0时以初速度v0=π m/s沿某方向开始运动.不计重力的作用,不计磁场的变化可能产生的一切其他影响.则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于( )
A.π m/s | B.m/s | C.2m/s | D.2 m/s |
回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子()比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大 |
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小 |
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小 |
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大 |