如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置,環形區域內存在垂直紙面向外、大小可調節的均勻磁場,質量為m、電荷量為+q的粒...
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問題詳情:
如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置,環形區域內存在垂直紙面向外、大小可調節的均勻磁場,質量為m、電荷量為+q的粒子在環中做半徑為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,每當粒子順時針飛經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,粒子在電場中一次次加速下動能不斷增大,而繞行半徑不變,以下説法正確的是( )
A. 粒子從A板小孔處由靜止開始在電場力作用下加速,繞行n圈後回到A板時獲得的總動能為2nqU
B. 在粒子繞行的整個過程中,A板電勢可以始終保持為+U
C. 在粒子繞行的整個過程中,每一圈的週期不變
D. 為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動,磁場必須週期*遞增,則粒子繞行第n圈時的磁感應強度為
【回答】
解析:粒子每繞行一週,電場力做功qU,繞行n圈時,電場力做功即粒子獲得的動能為nqU,A錯誤;若A板電勢始終不變,則粒子運行一週時電場力做功為零,粒子得不到加速,B錯誤;粒子每次加速後速度增大而運行半徑不變,則週期T=應減小,C錯誤;再由R=,nqU=mv2,得B==,故可知B應隨加速圈數的增加而週期*變大,D正確。
*:D
知識點:未分類
題型:計算題