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,大小可调节的匀强磁场。质量为m ,电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆运动。A,B为两块中心开孔的极板,原来的电势均为零,每当粒子飞经A板时,A板的电势升高为+U,B板的电势仍保持为粒子在两极板间的电场中得到加速。每当粒子离开时,A板电势又降为零。粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变。粒子绕行的整个过程中,A板电势是否可始终保持+U?为什么?

答案:见详解
解析:

不能始终保持+U。因为这样会使粒子在A,B两极板之间飞行时,电场力对其做功+qU,从而使之加速,在A,B板之外(即回旋加速器内)飞行时,电场又对其做功-qU,从而使之减速。粒子绕行一周电场对其所做总功为零,能量不断增大。

 


提示:

力、电和磁综合题目


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