如圖(a)所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場，質(zhì)量為m、電量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運動.A、B為兩塊中心開有小孔的極板.原來電勢都為零，每當粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為＋U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間得到加速.每當粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變.

(1)設t=0時粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并繞行第一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能Ekn.
(2)為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動，磁場必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感強度Bn.
(3)求粒子繞行n圈所需的總時間tn(設極板間距遠小于R).
(4)在圖16 (b)中畫出A板電勢U與時間t的關系(從t=0起畫到粒子第四次離開B板時即可).
Ekn=nqU (2)Bn=(3)tn＝
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

如圖a所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外，大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場，質(zhì)量為m，電量為+q的粒子在環(huán)中作半徑為R的圓周運動．A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間電場中得到加速，每當粒子離開B板時，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變．

（1）設t=0時粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并繞行第一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En．

 

 

（2）為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上，磁場必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感應強度Bn．

 

（3）求粒子繞行n圈所需的總時間tn（設極板間距遠小于R）．

 

（4）在圖b中畫出A板電勢U與時間t的關系（從t=0起畫到粒子第四次離開B板時即可）．

 

（5）在粒子繞行的整個過程中，A板電勢是否可始終保持為+U？為什么？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖a所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外，大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場，質(zhì)量為m，電量為+q的粒子在環(huán)中作半徑為R的圓周運動．A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間電場中得到加速，每當粒子離開B板時，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變．

（1）設t=0時粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并繞行第一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En．

圖

 

（2）為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上，磁場必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感應強度Bn．

 

（3）求粒子繞行n圈所需的總時間tn（設極板間距遠小于R）．

 

（4）在圖15-20b中畫出A板電勢U與時間t的關系（從t=0起畫到粒子第四次離開B板時即可）．

 

（5）在粒子繞行的整個過程中，A板電勢是否可始終保持為+U？為什么？

 

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

如圖a所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外，大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場，質(zhì)量為m，電量為+q的粒子在環(huán)中作半徑為R的圓周運動．A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩板間電場中得到加速，每當粒子離開B板時，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變．

（1）設t=0時粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并繞行第一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En．

圖

 

（2）為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上，磁場必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感應強度Bn．

 

（3）求粒子繞行n圈所需的總時間tn（設極板間距遠小于R）．

 

（4）在圖15-20b中畫出A板電勢U與時間t的關系（從t=0起畫到粒子第四次離開B板時即可）．

 

（5）在粒子繞行的整個過程中，A板電勢是否可始終保持為+U？為什么？

 

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科目：高中物理 來源：江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復習教學案人教版 人教版 題型：038

如圖(a)所示為一種獲得高能粒子的裝置——環(huán)形加速器，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場．質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運動．A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為＋U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩極板間的電場中得到加速．每當粒子離開時，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變．

(1)設t＝0時，粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并開始繞行第一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En．

(2)為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動，磁場必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感應強度Bn．

(3)求粒子繞行n圈所需的總時間tn(設極板間距遠小于R)．

(4)在圖(b)中畫出A板電勢u與時間t的關系(從t＝0起畫到粒子第四次離開B板)．

(5)在粒子繞行的整個過程中A板電勢是否可始終保持＋U？為什么？

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