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1 单选题 · 6 分

“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B正比于

A

B

C

D

1 单选题 · 6 分

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度点沿   直径方向射入磁场,经过时间从点射出磁场,成60°角。现将带电粒子的速度变为/3,仍从点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为

A

B2

C

D3

1 单选题 · 6 分

处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圈周运动。将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值( )

A与粒子电荷量成正比

B与粒子速率成正比

C与粒子质量成正比

D与磁感应强度成正比

1 单选题 · 6 分

质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速度率经小孔S垂直进入均强磁场,运行的半圆轨迹如图2种虚线所示,下列表述正确的是

AM带负电,N带正电

BM的速度率小于N的速率

C洛伦磁力对M.N做正功

DM的运行时间大于N的运行时间

1 简答题 · 18 分

如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域,也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B,不计重力,求电场强度的大小。

1 简答题 · 16 分

某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示。装置的长为L,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d。装置右端有一收集板,M、N、P为板上的三点,M位于轴线上,N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内,质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成300角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P点。改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。

(1) 求磁场区域的宽度h;

(2)欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点,求粒子入射速度的最小变化量Δv;

(3)欲使粒子到达M点,求粒子入射速度大小的可能值。

1 单选题 · 6 分

带电粒子a.b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,他们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径。若a.b的电荷量分别为qa.qb,质量分别为ma.mb,周期分别为Ta.Tb。则一定有

A

B

C

D

1 单选题 · 6 分

如题21图所式,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带点粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示。

由以上信息可知,从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为

A3,5, 4     

B4,2,5     

C5,3,2       

D2,4,5

1 简答题 · 21 分

如下图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m

(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围

(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。

1 简答题 · 8 分

右图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区城边界上的G点射出,已知弧所对应的圆心角为,不计重力,求

(1)离子速度的大小;

(2)离子的质量。

下一知识点 : 电子束的磁偏转原理及其应用
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