某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置,基本原理如图甲所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,带电粒子在真空室内做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使粒子加速。图甲上部分为侧视图、下部分为俯视图。若粒子质量为m、电荷量为q,初速度为零,圆形轨道的半径为R,穿过粒子圆形轨道面积的磁通量Ф随时间t的变化关系如图乙所示,在t0时刻后,粒子轨道处的磁感应强度为B,粒子加速过程中忽略相对论效应,不计粒子的重力。下列说法正确的是
A.若被加速的粒子为电子,沿如图所示逆时针方向加速,则应在线圈中通以由a到b的电流 |
B.若被加速的粒子为正电子,沿如图所示逆时针方向加速,则应在线圈中通以由a到b的电流 |
C.在t0时刻后,粒子运动的速度大小为![]() |
D.在t0时刻前,粒子每加速一周增加的动能为![]() |
带电粒子(不计重力)以初速度v0从a点进入匀强磁场,如图。运动中经过b点,oa=ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v0从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为:( )
A.v0 | B.1 | C.2v0 | D.![]() |
如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子动能最大 |
B.c粒子速率最大 |
C.c粒子在磁场中运动时间最长 |
D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc |
质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上,在如图所示的A、B、C、D四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 ( )
回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f。则下列说法正确的是()
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR |
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 |
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值 |
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子 |
如图所示,在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一条形小磁铁,当导线中通入图示的向左的电流I后,下列说法正确的是()
A.磁铁N极向里转,悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力 |
B.磁铁N极向外转,悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力 |
C.磁铁N极向里转,悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力 |
D.磁铁N极向外转,悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力 |