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A．質(zhì)子先射出磁場區(qū)域 B．α粒子先射出磁場區(qū)域 C．質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的路程長 D．α粒子在磁場中運(yùn)動的路程長 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

帶電粒子的荷質(zhì)比是一個重要的物理量。某中學(xué)物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)，探究電場和磁場對電子運(yùn)動軌跡的影響，以求得電子的荷質(zhì)比，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場，開啟陰極射線管電源，發(fā)射的電子束從兩極板中央通過，在熒屏的正中心處觀察到一個亮點(diǎn)；
B．在M1M2兩極板間加合適的電場：加極性如上圖所示的電壓，并逐步調(diào)節(jié)增大，使熒屏上的亮點(diǎn)逐漸向熒屏下方偏移，直到熒屏上恰好看不見亮點(diǎn)為止，記下此時外加電壓U。請問本步驟的目的是什么？
C．保持步驟B中的電壓U不變，對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B，使熒屏正中心處重現(xiàn)亮點(diǎn)，試問外加磁場的方向如何？
（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，同學(xué)們正確地推算出電子的荷質(zhì)比與外加電場、磁場及其他相關(guān)量的關(guān)系為。一個同學(xué)說，這表明電子的荷質(zhì)比大小將由外加電壓決定，外加電壓越大則電子的荷質(zhì)比越大，你認(rèn)為他的說法正確嗎？為什么？

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我國1989年初投入運(yùn)行的高能粒子加速器－－北京正負(fù)電子對撞機(jī)是一種現(xiàn)代的新型加速器．正負(fù)電子對撞機(jī)的最后部分的簡化示意圖如圖所示(俯視圖)，位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管是正負(fù)電子作圓周運(yùn)動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正負(fù)電子被分別引入該管道時，具有相等的速率v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動．在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3、…An，共n個，均勻分布在整個圓環(huán)上，每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強(qiáng)磁場，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，方向豎直向下，磁場區(qū)域的直徑為d．改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可以改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度．經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實(shí)現(xiàn)電子在環(huán)行管道中沿圖(a)中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖(b)所示．這就為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子對撞做好了準(zhǔn)備．

(1)試確定正負(fù)電子在管道內(nèi)各自的旋轉(zhuǎn)方向．

(2)已知正負(fù)電子的質(zhì)量都是m、所帶電荷都是元電荷e，重力可不計(jì)．求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v，重力忽略不計(jì)，所有粒子均能穿過磁場到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚△t時間，則（　�。�

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如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q初速度均為v，重力及粒子間的相互作用均忽略不計(jì)，所有粒子都能到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚Δt時間，則

A．粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同
B．磁場區(qū)域半徑R應(yīng)滿足
C．，其中角度θ的弧度值滿足
D．

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如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v，重力忽略不計(jì)，所有粒子均能穿過磁場到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚△t時間，則（ ）

A．粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同
B．磁場區(qū)域半徑R應(yīng)滿足
C．從x軸入射的粒子最先到達(dá)y軸
D．△t=，其中角度θ的弧度值滿足

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