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回旋加速器的磁场B=1.5 T,它的最大回旋半径r=0.50 m,当分别加速质子...

回旋加速器的磁场B=1.5 T,它的最大回旋半径r=0.50 m,当分别加速质子和α粒子时,求:

(1)加在两D形盒间交变电压频率之比;

(2)粒子的最大速率之比.

 

(1)2∶1 (2)2∶1 【解析】(1)根据回旋加速器的工作原理可得,当加速时的交变电压周期为,当加速时的交变电压周期为,所以可得即,交变电压频率之比为, (2)粒子在回旋加速器射出时具有的能量,由可得,即两种粒子的最大速率之比为 思路分析:高频电压的周期与带电粒子在D形盒中的运动的周期相等,即据此分析交变电压频率之比,根据公式计算粒子被加速的最大速度之比, 试题
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考点分析:
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下列说法正确的是(      )

A.在真空中,电荷量为2.06ec8aac122bd4f6e10-9C的点电荷在距离它3.0m处产生的场强为2.0N/C

B.电场中某点的电势,在数值上等于单位电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功

C.电场线跟等势面垂直,并且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面

D.某电容器所带电荷量增加4.06ec8aac122bd4f6e10-6C,两极板间电势差增大4.0V,则该电容器的电容为1.0μF

 

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铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号,以确定火车的位置。有一种磁铁能产生匀强磁场,被安装在火车首节车厢下面,如图所示(俯视图),当它经过安装在两铁轨之间的线圈时,便会产生一种电信号被控制中心接收到。当火车以恒定的速度通过线圈时,表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的(  )

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如图(a)所示,一平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.2m,电阻R=1.0Ω。有一导体杆静止地放在轨道上,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场的方向垂直于轨道面向下。现用一外力拉导体杆,使导体做加速度为a的匀加速运动,F与时间t的关系如图(b)所示,求杆的质量m和加速度a.

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如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,当ab棒由静止释放0.8s后,突然接通电键,不计空气阻力。设导轨足够长,求ab棒的最大速度和最终速度的大小(g取10m/s2

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如图所示,矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于B的轴OO′以ω=10r/s匀速转动,线圈有N=100匝,电阻共0.5Ω,线圈的面积S=0.2m2,则电阻R=99.5Ω,求:

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(1)感应电动势的最大值为多少?感应电流的最大值为多少?并标出图示位置时感应电流的方向。

(2)为使线圈能匀速转动,图示位置作用在线框上的外力矩为多大?

 

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