摘要:(3)若质子每次进入磁场时.通过调节磁场的磁感应强度.能使质子回旋半径恒为.求:质子第次进入磁场时磁感应强度的大小及质子从开始运动到第次进入磁场时所用的总时间(.不计质子在电场中加速的时间).
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如图(甲)所示为一种研究高能粒子相互作用的装置,两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成(整个装置处于真空中,图中只画出了6个圆筒,作为示意),它们沿中心轴线排列成一串,各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端.设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计.为达到最佳加速效果,需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期,粒子每次通过圆筒间缝隙时,都恰为交流电压的峰值.质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后,从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道,且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切.在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3…An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用细实线画了几个,其余的用细虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场,磁场区域都是直径为d的圆形.改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形运强磁场区域的同一条直径的两端,如图(乙)所示.这就为实现正、负电子的对撞作好了准备.
(1)若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0,它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克恒量为h,真空中的光速为c.)
(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?
(3)电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大?
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(1)若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0,它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克恒量为h,真空中的光速为c.)
(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?
(3)电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大?
如图(甲)所示为一种研究高能粒子相互作用的装置,两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成(整个装置处于真空中,图中只画出了6个圆筒,作为示意),它们沿中心轴线排列成一串,各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端.设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计.为达到最佳加速效果,需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期,粒子每次通过圆筒间缝隙时,都恰为交流电压的峰值.质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后,从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道,且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切.在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3…An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用细实线画了几个,其余的用细虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场,磁场区域都是直径为d的圆形.改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形运强磁场区域的同一条直径的两端,如图(乙)所示.这就为实现正、负电子的对撞作好了准备.
(1)若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E,它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克恒量为h,真空中的光速为c.)
(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?
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(1)若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E,它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克恒量为h,真空中的光速为c.)
(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?
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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),T为电磁打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘的半径,x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)。 (2)6.8/s。 |