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回旋加速器是加速带电粒子的常用仪器,其结构示意图如图甲所示,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距极小,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图乙所示(俯视)。设带电粒子质量为m,电荷量为+q,该粒子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,两金属盒狭缝处加高频交变电压,加速电压大小U可视为不变,粒子重力不计,粒子在电场中的加速次数等于回旋半周的次数,求:
(1)粒子在回旋加速器中经过第一次加速可以达到的速度和第一次在磁场中的回旋半径;
(2)粒子在第
次通过狭缝前后的半径之比;
(3)粒子若能从上侧边缘的引出装置处导出,则R与U、B、
之间应满足什么条件?
![]()
| A、牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 | B、在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想 | C、使接收电路发生电谐振的过程叫调制 | D、如果回旋加速器的磁场足够强,半径足够大,可以使在其中运动的带电粒子能量一直得到增加 |
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1) (2)6.8/s。 |