串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置,圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖,其中加速管的中部b處有很高的正電勢U,a、c兩端均有電極接地(電勢為零).現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價碳離子從a端輸入,當(dāng)離子到達(dá)b處時,可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為n價正離子,而不改變其速度大小.這些正n價碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,在磁場中做半徑為R的圓周運(yùn)動,已知碳離子的質(zhì)量m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元電荷e=1.6×10-19C,求R.

 
0.75m
設(shè)碳離子到達(dá)b處時的速度為v1,從c端射出時的速度為v2,由能量關(guān)系得
  m=eU  ①  mm+neU 、
  進(jìn)入磁場后,碳離子做圓周運(yùn)動,可得  nev2B=m 、
  由以上三式可得  R= 、
  由④式及題給數(shù)值可解得  R=0.75m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知一質(zhì)量為m的帶電液滴,經(jīng)電壓U加速后,水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B中,液滴在此空間豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示.則(    )
A.液滴在空間可能受4個力作用B.液滴一定帶負(fù)電
C.液滴的軌道半徑r=D.液滴在場中運(yùn)動時總機(jī)械能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)加速電場的電壓U
(2)Q點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y
(3)電子打在熒光屏上的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(a)所示,兩塊水平放置的平行金屬板A、B,板長L=18.5cm,兩板間距d=3cm,兩板之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.0×10-2T,兩板加上如圖(b)所示的周期性電壓,帶電時A板帶正電.當(dāng)t=0時,有一個質(zhì)量m=1.0×10-12kg,帶電荷量q=+1.0×10-6C的粒子,以速度v=600m/s,從距A板2.5cm處,沿垂直于磁場、平行于兩板的方向射入兩板之間,若不計粒子的重力,取π=3.0,求:

(1)粒子在0~1×10-4s內(nèi)做怎樣的運(yùn)動?位移多大?
(2)帶電粒子從射入到射出板間所用的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如下圖為一種可用于測量電子電量e與質(zhì)量m比值e/m的陰極射線管,管內(nèi)處于真空狀態(tài).圖中L是燈絲,當(dāng)接上電源時可發(fā)出電子.A是中央有小孔的金屬板,當(dāng)L和A間加上電壓時(其電壓值比燈絲電壓大得多),電子將被加速并沿圖中虛直線所示的路徑到達(dá)熒光屏S上的O點(diǎn),發(fā)出熒光,、為兩塊平行于虛直線的金屬板,已知兩板間距為d,在虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)可施加一勻強(qiáng)磁場,已知其磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,a、,、都是固定在管殼上金屬引線,、、,是三個電壓可調(diào)并可讀出其電壓值的直流電源.

(1)試在圖中畫出三個電源與陰極射線管的有關(guān)引線的連線.
(2)導(dǎo)出計算e/m的表達(dá)式,要求用應(yīng)測物理量及題給已知量表示.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,A、B為兩塊水平放置的金屬板,金屬板長為L,O'O為兩塊金屬板之間的中心線,O'O=L.MN是一塊與金屬板靠在一起的絕緣熒光屏。在熒光屏上建立直角坐標(biāo)系,O為坐標(biāo)原點(diǎn),y軸豎直向上,x軸垂直紙面向里。一個重力作用可忽略的帶電粒子由O'點(diǎn)沿O'O的方向射入兩極板間,如果在兩板間存在電場強(qiáng)度為,E,方向豎 直向上的勻強(qiáng)電場時,該粒子打在MN上的坐標(biāo)為x=0,y處。如果兩板間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直的勻強(qiáng)磁場時,豎直的勻速磁場時,粒子打在MN上的坐標(biāo)為x=-L,y=0處。在上述兩種情況中,粒子在場中的運(yùn)動時間相等。

問:(1)粒子帶什么電荷?勻強(qiáng)磁場的方向?
(2)帶電粒子的荷質(zhì)比等于多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平放置的兩平行金屬板,它們之間的區(qū)域足夠大,兩板間有一個方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E。現(xiàn)一帶正電的粒子以速度v0沿垂直于場強(qiáng)方向由P點(diǎn)射入兩板間的電場中,當(dāng)粒子在電場中運(yùn)動一段時間后它的速度大小達(dá)到2v0,這時將電場撤去,同時在兩板間加一垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場,過一段時間后又將磁場撤去,使該粒子恰好能通過P點(diǎn)沿著v0的反方向射出兩板間的區(qū)域,不計粒子所受的重力作用。

求:所加磁場的磁感強(qiáng)度的方向和大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)電場強(qiáng)度至少為多少?
(2)在(1)問的情況下,要使小球繼續(xù)運(yùn)動,第二次通過最高點(diǎn)a時,小球?qū)^緣管恰好無壓力,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩塊水平放置的帶電平行金屬板間有豎直向上的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴以初速度v0進(jìn)入電場,并在電場中沿直線運(yùn)動了一段時間,空氣阻力不計,則(    )
A.該油滴帶正電
B.在這段時間內(nèi)電場力所做的功等于油滴重力勢能的變化
C.在這段時間內(nèi)油滴的機(jī)械能保持不變
D.在這段時間內(nèi)油滴的動能保持不變

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