如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置.環(huán)行區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的勻強磁場，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(dāng)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(dāng)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.

⑴設(shè)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

⑵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(yīng)強度Bn

⑶求粒子繞行n圈所需的總時間tn(粒子過A、B板間的時間忽略)

（1）nqU；（2）（3）

【解析】

試題分析：(1)粒子繞行一周電場力做功為W=qU，獲得的動能為qU

繞行n圈回到A板時獲得的總動能為En=nqU

(2)在第n圈時，又，可解得

(3)粒子運動的周期，

粒子繞行n圈所需的總時間為：

考點：帶電粒子在磁場中的運動.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年重慶復(fù)旦中學(xué)高一上學(xué)期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列詩句描繪的情景中，含有以流水為參考系的是（ ）

A．人在橋上走，橋流水不流

B．飛流直下三千尺，疑是銀河落九天

C．白日依山盡，黃河入海流

D．孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧實驗中學(xué)分校高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，斜面與水平面夾角，在斜面上空A點水平拋出兩個小球a、b，初速度分別為va、vb，a球落在斜面上的N點，而AN恰好垂直于斜面，而b球恰好垂直打到斜面上M點，則（ ）

A．a(chǎn)、b兩球水平位移之比2va:vb

B．a(chǎn)、b兩球水平位移之比2va2 :vb2

C．a(chǎn)、b兩球下落的高度之比4va2 :vb2

D．a(chǎn)、b兩球下落的高度之比2va2 :vb2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧實驗中學(xué)分校高二上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面�；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是 （ ）

A．感應(yīng)電流方向不變

B．CD段直線始終不受安培力

C．感應(yīng)電動勢最大值E＝Bav

D．感應(yīng)電動勢平均值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧實驗中學(xué)分校高二上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則 （ ）

A.電壓表的示數(shù)為220v

B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次

C.燈泡實際消耗的功率為484w

D.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧沈陽二中高二上期12月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

兩個相同的半圓型光滑軌道分別豎直放在勻強電場和磁場中，軌道兩端在同一高度上，兩個相同的帶正電的小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放，M、N為軌道的最低點，以下說法正確的是（ ）

A.兩小球到達軌道最低點的速度vM＞vN

B.兩小球到達軌道最低點的速度vM＜vN

C.兩小球第1次到達軌道最低點時對軌道壓力NM>NN

D.在磁場中小球能到達軌道另一端最高點,在電場中小球不能到達軌道另一端最高點

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧沈陽二中高二上期12月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

通電螺線管置于水平放置的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，兩根金屬棒ab和cd放在導(dǎo)軌上，分別在螺線管的左右兩側(cè)．保持開關(guān)閉合，最初兩金屬棒處于靜止狀態(tài)，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時，ab和cd棒的運動情況是（ ）

A．a(chǎn)b向左，cd向右 B．a(chǎn)b向右，cd向左

C．a(chǎn)b、cd都向右運動 D．a(chǎn)b、cd都不動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧沈陽第二中學(xué)高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，將一根不能伸長、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點上，一物體用動滑輪懸掛在繩子上，達到平衡時，兩段繩子間的夾角為θ1，繩子張力為F1；將繩子B端移至C點，待整個系統(tǒng)達到平衡時，兩段繩子間的夾角為θ2，繩子張力為F2；將繩子B端移至D點，待整個系統(tǒng)達到平衡時，兩段繩子間的夾角為θ3，繩子張力F3，不計摩擦，則 （ ）

A．θ1＝θ2＝θ3 B．θ1＜θ2＜θ3 C．F1＜F2＜F3 D．F1＝F2＜F3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西南昌八一中學(xué)三校高二1月聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m(不計重力)，從點P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進入N板右側(cè)的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為θ＝45°，孔Q到板的下端C的距離為L，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，求：

(1)兩板間電壓的最大值Um；

(2)CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度s；

(3)粒子在磁場中運動的最長時間tm.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案