1、帶電粒子在勻強磁場中的運動【基礎練習】一、選擇題：1、處在勻強磁場內部的兩電子A和B分別以速率v和2v垂直射入勻強磁場，經偏轉后，哪個電子先回到原來的出發點（ ）A、同時到達 B、A先到達 C、B先到達 D、無法判斷2、下列關系回旋加速器的說法中，正確的是（ ）A、電場和磁場交替使帶電粒子加速B、電場和磁場都能使帶電粒子速度加速C、不帶電的粒子也能用回旋加速器加速D、磁場的作用是使帶電粒子做圓周運動，獲得多次被加速的機會3、在回旋加速器內，帶電粒子在半圓形盒內經過半個圓周所需的時間與下列哪個量有關（ ）A、帶電粒子運動的速度 B、帶電粒子運動的軌道半徑C、帶電粒子的質量和電量 D、帶電粒子的電

2、量和動量4、如圖所示，勻強電場方向與勻強磁場方向互相垂直，已知磁感應強度為0.1T，兩板間的距離為2cm，若速度為3106m/s的電子穿過正交的電場和磁場時，不改變方向，則：（ ）A、上板帶正電 B、下板帶正電C、兩板間的電壓6103V D、兩板間的電壓1.5103V5、用回旋加速器分別加速粒子和質子時，若磁場相同，則加在兩個D形盒間的交變電壓的頻率應不同，其頻率之比為（ ）A、1：1 B、1：2 C、2：1 D、1：36、如圖所示，空間存在正交的電場和磁場，一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，由靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動過程的最低點，忽略重力，則 （ ）這離

3、子一定帶正電荷A點B點位于同一高度離子在C點時速度最大離子到達B點后，將沿原曲線返回到A點二、填空題：7、帶電量為q的粒子，自靜止起經電壓U加速進入磁感應強度為B的勻強磁場中做半徑為r的圓周運動，如不計粒子的重力，該粒子的速率為 粒子運動的周期為 。8、一束粒子通過一勻強磁場和勻強電場區域，兩場的方向互相垂直，如圖所示，電場強度E=2104V/m，磁感應強度B=0.2T，電場和磁場的水平寬度d=0.2m，則每個粒子從該區域左側射入、右側射出的過程中，所增加的動能是 eV。9、一回旋加速器，當外加磁場一定時，可把質子加速到v，使它獲得動能EK，不考慮相對論效應，則：（1）、它能把粒子加速到的最大

4、速度為 (2)、能使粒子獲得的最大動能為 （3）、加速粒子的交變電場的頻率與加速質子的交變電場的頻率之比為 三、計算題：10、圖所示是質譜儀示意圖，它可以測定單個離子的質量，圖中離子源S產生帶電量為q的離子，經電壓為U的電場加速后垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中，沿半圓軌道運動到記錄它的照片底片P上，測得它在P上位置與A處相距為d，求該離子的質量m。 11、用一回旋加速質子，半圓形D盒電極半徑為0.532m，盒內磁感應強度B=1.64T，已知質子的質量m=1.6710-27，電量q=1.610-19C。試求：所需高頻交流電壓的頻率為多少？質子能達到的最大能量是多少？12、如圖所示，回旋加速器

5、D型盒的半徑為R,勻強磁場的磁感應強度為B，高頻電場的電壓為U，So為粒子源，S為引出口。若被加速粒子的質量為m，電荷量為q，設粒子加速時質量不變，且不考慮粒子從粒子源出來時具有的能量。求：外加電場的變化周期為多少？粒子從加速器中射出時所具有的能量？粒子在加速器中被加速的時間共為多少？ 【能力提升】1、一束含有不同帶電粒子的粒子流垂直射入一勻強磁場中，在磁場中回轉半徑相同的是（ ）A、動量大小相同的氘核和粒子 B、動能相同的質子和粒子C、動量大小相同的氘核和質子 D、角速度之比為1：12、回旋加速器中兩D形盒所接的高頻電源的周期應等于（ ）A、被加速帶電粒子做勻速圓周運動的周期B、被加速帶電粒

6、子做勻速圓周運動周期的1/2C、被加速帶電粒子做勻速圓周運動周期的1/4D、高頻電源的周期與被加速帶電粒子做勻速圓周運動的周期無關3、有一回旋加速器，其勻強磁場的磁感應強度為B，所加速的帶電粒子質量為m，帶電量為q，試證明：回旋加速器所加高頻交流電壓的頻率f=如果D形盒半圓周的最大半徑R=0.6m，用它來加速質子，在把質子（質量m=1.6710-27，電量q=1.610-19C）從靜止加速到具有4.0107eV的能量，求所需勻強磁場的磁感應強度B。 4、電子感應加速器是利用變化磁場產生的電場加速電子的。在圓形磁鐵的兩極之間有一真空室，用交變電流勵磁的電磁鐵的在兩極間產生交變磁場，從而在環形室內產生很強的電場，使電子加速，被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動，在10-1ms內電子已經獲得很高的能量了，最后把電子收入靶室，進行實驗工作。北京正負電子對撞機的環