满分5 > 高中物理试题 >

正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能...

正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞撞前速度在同一直线上的碰撞并进行高能物理研究的实验装置如图甲,该装置一般由高能加速器同步加速器或直线加速器、环形储存室把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室和对撞测量区对撞时发生的新粒子、新现象进行测量三个部分组成为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞,在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域对撞区域设计的简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的竖直边界,水平边界EF将整个区域分成上下两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入,在对撞测量区发生对撞已知两注入口到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为L,正电子的质量为m,电量为+e,负电子的质量为m,电量为-e

1试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子;

2若L=4d,要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞,求正负电子注入时的初速度大小;

3若只从注入口C射入电子,间距L=132-d,要使电子从PQ边界飞出,求电子射入的最小速率,及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间

 

(1)负(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)负电子(因为电子要向下偏转) (2)粒子运动轨迹如图所示,根据几何关系有: 解得: 根据洛伦兹力提供向心力,有: 解得: (3)要使电子从PQ边界飞出,设电子束的最小速率为v,运动的轨道半径为r,画出运动的轨迹如图所示 由几何关系得: 即: 由圆周运动: 代入得: 根据题意,设电子在Ⅰ区磁场的区域中运动对应的圆心角为θ,经过3次重复,最后运动的轨迹对应的圆心角为α,设电子在磁场中运动的周期为T,在磁场中运动的时间为t,则:, 联立得: 考点:带电粒子在磁场中的运动 【名师点睛】主要考查了带电粒子在匀强磁场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的运动情况,会应用几何知识找到半径,熟练掌握圆周运动基本公式。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

实验室备有以下实验器材:

一个已校准的电流表A量程lmA,内阻约几百欧

一个标准电压表V量程3V

一个电源E电动势约为4 V

一个电阻箱R1阻值范围:0~9999 Ω

一个滑动变阻器R2阻值范围:0~20 Ω

一个单刀单掷开关S、另有导线若干

现要先测出电流表A的内阻,然后将其改装成量程也为3V的电压表,最后利用上述标准电压表对改装成的电压表V进行校对,则标准电压表与改装的电压表    串联或并联

若要求只设计一个电路,既可以较精确地测量A表的内阻,又能对改装后的电压表进行校对。

①请在虚线框中画出你设计的实验电路图

②若在测A表内阻的实验中,调节电阻箱R1,使其接入电路中的电阻为R时,读出A表和V表的示数分别为I和U,则电流表内阻的大小表达式为________用I、U和R表示

③将A表改装成量程为3V的电压表后,在进行校对时,发现改装后的电压表的示数总比标准电压表的示数小,这可能是因为电流表A的内阻测量值比实际值________填“大”或“小”,应适当调节电阻箱使其接入的电阻值________填“增大”或“减小”

 

查看答案

如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度

1所需器材有打点计时器带导线、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需填字母代号中的器材

A直流电源、天平及砝码    

B直流电源、毫米刻度尺

C交流电源、天平及砝码    

D交流电源、毫米刻度尺

2通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作     图象,其纵轴表示的是       ,横轴表示的是      

 

查看答案

如图所示,x轴在水平地面上,y轴竖直向上,在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个质量相等的小球a和b,不计空气阻力,若b上升的最大高度等于P点离地的高度,则从抛出到落地,有 

Aa的运动时间是b的运动时间的

Ba的位移大小是b的位移大小的

Ca、b落地时的速度相同,因此动能一定相同

Da、b落地时的速度不同,但动能相同

 

查看答案

如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平,a、b是两个完全相同的带正电小球视为点电荷,b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q图中未画出时速度为零。则小球a    

A从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小

B从N到P的过程中,速率先增大后减小

C从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量

D从N到Q的过程中,电势能一直增加

 

查看答案

图为静电除尘器除尘机原理示意图;尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是( )

A. 到达集尘极的尘埃带正电荷

B. 电场方向由集尘极指向放电极

C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同

D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.