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考點(diǎn)2.“場(chǎng) 對(duì)物質(zhì)的作用電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用.由此產(chǎn)生大量的有關(guān)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的試題,電場(chǎng)對(duì)放入其中的導(dǎo)體的作用.產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象．磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷和電流可能有磁場(chǎng)力作用.當(dāng)帶電粒子的速度和導(dǎo)體與磁感線平行時(shí)不受磁場(chǎng)力．洛倫茲力一般與帶電粒子的平衡和勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題相關(guān)．例題2:如圖7-4所示.一重力不計(jì)的帶電粒子.在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．那么當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)突然減弱B2之后.該帶電粒子的動(dòng)能將【查看更多】

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)方案來測(cè)量物體的電荷量．如下圖甲所示，將一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于天花板上的O點(diǎn)，O點(diǎn)豎直固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著豎直平行放置的金屬薄板(加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng))，兩塊金屬薄板與量角器所在平面垂直．另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電源E、電壓表V、開關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R及導(dǎo)線若干．若在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中不考慮微量的靜電泄漏，小球始終不與金屬薄板相碰，試根據(jù)如下實(shí)驗(yàn)操作回答：

(1)用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m，按圖甲所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N兩板之間的距離d，然后使小球帶上一定的電荷量；

(2)小組成員預(yù)先設(shè)計(jì)了如下圖乙、丙所示的控制電路，為了使M、N兩板之間的電勢(shì)差(即電壓表的示數(shù))能從0開始逐漸增大，應(yīng)該選用圖________控制電路(選填“乙”或“丙”)；

(3)正確選擇控制電路與圖甲中的接線柱A、B連接后，閉合開關(guān)S，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R滑片P，記錄下多組電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的絲線偏離豎直方向的夾角；

(4)以U為縱坐標(biāo)，以tan為橫坐標(biāo)，將上述多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)后可得到一條過原點(diǎn)的直線，若該直線的斜率k，則被測(cè)小球的電荷量q＝________(用m、d、k、g表示)；

(5)在完成最后一組數(shù)據(jù)測(cè)量后，該小組成員采用特殊手段將接線柱A、B與控制電路脫開，在確保金屬薄板M、N上已有電荷量不變的條件下：①若將M、N兩板間距d緩慢適量增大，則懸掛小球的絕緣絲線偏離豎直方向的夾角將________(選填“增大”、“不變”或“減小”)；②若將絕緣絲線在懸點(diǎn)O處瞬間剪斷，則小球?qū)⒆鍪裁葱问降倪\(yùn)動(dòng)？答：________．

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1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問題．現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中．

某型號(hào)的回旋加速器的工作原理如圖甲所示，圖為俯視圖乙．回旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒裝在真空容器中，整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)在場(chǎng)，且與D形盒盒面垂直．兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)．D形盒半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．設(shè)質(zhì)子從粒子源A處時(shí)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)．質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q．加速器接一定涉率高頻交流電源，其電壓為U．加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用．
（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)入D形盒運(yùn)動(dòng)軌道的半徑r₁；
（2）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t；
（3）如果使用這臺(tái)回旋加速器加速α粒子，需要進(jìn)行怎樣的改動(dòng)？請(qǐng)寫出必要的分析及推理．

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1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問題�，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中。

某型號(hào)的回旋加速器的工作原理如圖甲所示，圖乙為俯視圖。回旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒裝在真空容器里，整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且與D形盒底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)，D形盒的半徑力R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)質(zhì)子從粒子源A處進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)。質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q。加速器接一定頻率高頻交變電源，其電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。

（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)人D形盒運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r1；

（2）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t；

（3）如果使用這臺(tái)回旋加速器加速α粒子，需要進(jìn)行怎樣的改動(dòng)？請(qǐng)寫出必要的分析與推理。

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（14分）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中。某型號(hào)的回旋加速器的工作原理如圖（甲）所示，圖（乙）為俯視圖�；匦铀倨鞯暮诵牟糠譃閮蓚€(gè)D形盒，分別為D₁、D₂。D形盒裝在真空容器里，整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且與D形盒底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。D形盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。設(shè)質(zhì)子從粒子源A處進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)。質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q。加速器接入一定頻率的高頻交變電源，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。

（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)人D₂盒時(shí)的速度大小v₁；

（2）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)人D₂盒后運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r₁；

（3）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t。

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1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問題．現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中．

某型號(hào)的回旋加速器的工作原理如圖甲所示，圖為俯視圖乙．回旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒裝在真空容器中，整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)在場(chǎng)，且與D形盒盒面垂直．兩盒間狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)．D形盒半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．設(shè)質(zhì)子從粒子源A處時(shí)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)．質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q．加速器接一定涉率高頻交流電源，其電壓為U．加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用．
（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進(jìn)入D形盒運(yùn)動(dòng)軌道的半徑r₁；
（2）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t；
（3）如果使用這臺(tái)回旋加速器加速α粒子，需要進(jìn)行怎樣的改動(dòng)？請(qǐng)寫出必要的分析及推理．

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1. BCD 2. BC 3.D 4.A 5. C

6. AD 7.C 8. CD 9. AB 10.BC

11.（１）ＣＤ（２）指零　　指零　　指零　　　左偏　

12. 電極Ａ與導(dǎo)電紙接觸不良

13. 解：（１）小球速度最大時(shí)，棒對(duì)它的彈力垂直于棒向下，受力分析如圖，沿桿方向，，垂直桿方向：，聯(lián)立以上各式，得