小明受回旋加速器的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如圖1所示的“回旋變速裝置”。兩相距為d的平行金屬柵極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方。兩板間加上如圖2所示的幅值為U0的交變電壓，周期T0=2πmqB．板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子探測(cè)器位于y軸處，僅能探測(cè)到垂直射入的帶電粒子。
有一沿x軸可移動(dòng)、粒子出射初動(dòng)能可調(diào)節(jié)的粒子發(fā)射源，沿y軸正方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子。t=0時(shí)刻，發(fā)射源在（x,0）位置發(fā)射一帶電粒子。忽略粒子的重力和其它阻力，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不計(jì)。
（1）若粒子只經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)并在y=y0處被探測(cè)到，求發(fā)射源的位置和粒子的初動(dòng)能；
（2）若粒子兩次進(jìn)出電場(chǎng)區(qū)域后被探測(cè)到，求粒子發(fā)射源的位置x與被探測(cè)到的位置y之間的關(guān)系。
T
0
=
2
πm
q
B
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：1151引用：3難度：0.5
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1．如圖1所示，A、B是一對(duì)平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T(mén)的交變電壓U，A板的電勢(shì)UA=0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間發(fā)生周期性變化，規(guī)律如圖2所示。現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)，設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略。則下列說(shuō)法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/11/16 9:30:1組卷：134引用：5難度：0.4 -
2．多級(jí)加速器原理如圖左所示，多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒0，l,2，3…n依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長(zhǎng)度依照一定的規(guī)律依次增加。圓簡(jiǎn)和交變電源兩極交替相連，交變電壓變化規(guī)律如圖右所示，在t=0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，此時(shí)位于序號(hào)為0的金屬圓板中央的一個(gè)電子，在電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒。若已知電子的質(zhì)量為m,電子電荷量為e,電壓的絕對(duì)值為U，周期為T(mén)，電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間忽略不計(jì)。為使電子能不斷加速，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/10/12 13:0:2組卷：100引用：1難度：0.5 -
3．如圖1，質(zhì)子在電勢(shì)差為U0的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U1的兩塊水平正對(duì)的金屬極板AB的中央，入射方向跟極板平行。已知極板長(zhǎng)L，間距d,質(zhì)子質(zhì)量m,電荷量+q,整個(gè)裝置處在真空中，質(zhì)子的重力可忽略不計(jì)。求：
（1）質(zhì)子從加速電場(chǎng)射出時(shí)的速度v0；
（2）若質(zhì)子恰好從A板邊緣射出，則U1為多大；
（3）若在AB板間加上如圖2所示的交變電壓，大小仍為（2）中的U1（電壓為正時(shí)B板帶正電），要使質(zhì)子能從極板中央水平射出電場(chǎng)，則電壓的周期T應(yīng)滿足什么條件？在滿足條件的周期取最大值時(shí)，大致畫(huà)出質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡。發(fā)布：2024/10/16 4:0:1組卷：46引用：1難度：0.5
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