时间:2017-08-09 08:41:11
1、选择题 环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是
[? ]
A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
越大，磁感应强度B越大
B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷
越大，磁感应强度B越小
C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大
D．对于给定的带电粒子，不管加速电压u多大，粒子运动的周期都不变
2、计算题 如图所示，两平行金属板A、B长l=8cm，两板间距离d=8cm。一带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20Kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度V0=2×106m/s。粒子飞出平行板电场并经过无场区域后进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域，穿越MN时，向上偏离中心线RO的距离为12cm，从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4L/3的S点上。已知MN边界与平行板的右端相距为L，两界面MN、PQ相距为L，且L=12cm。粒子重力不计，求：
（1）粒子射出电场时，偏离中心线RO的距离及射出电场时的速度大小；
（2）两板间的电势差；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小。
3、计算题 如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：
（1）此时I区的磁感应强度；
（2）N板两个亮斑之间的距离。
4、选择题 如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，下列说法不正确的是
[? ]
A．微粒受到的电场力的方向是竖直向上
B．微粒做圆周运动的半径为
C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小
D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
5、计算题 如图所示，竖直放置的正对平行金属板长
，板间距离也为，两板间有场强为
的匀强电场（电场仅限于两板之间），右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的
边界（虚线所示）上，该边界与水平成45°夹角，边界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为
、电量为
的电子在左侧金属板的中
点从静止开始，在电场力作用下加速向右运动，穿过
右极板中心小孔后，进入匀强磁场
。求：
（1）从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间；
（2）匀强磁场的磁感应强度
应满足什么条件，才能
保证电子从磁场出来后，还能穿越正对平行金属
板间的电场区域。