下面有兩種觀點(diǎn)是關(guān)于粒子從回旋加速器中射出時(shí)最大速度v_m的大小由哪些因素決定的討論，你認(rèn)為正確的是哪種？

觀點(diǎn)一：使粒子獲得動(dòng)能的是電場，設(shè)共加速n次，則由動(dòng)能定理有：

    nqU=m²v_m=

    于是得出為了使粒子射出的速度v_m最大，只需增大加速電壓，而與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及D形盒半徑大小無關(guān).

觀點(diǎn)二：只要粒子從D形盒中邊緣導(dǎo)出，那么，它最后半周應(yīng)滿足

    qv_mB=

    要使粒子射出時(shí)的速度v_m最大，就要使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B及D形盒的半徑R大，而與加速電壓U的大小無關(guān)(只要U≠0).

如圖15-6-3所示為回旋加旋速器的示意圖，已知D形盒的半徑為R，中心上半面出口處O放有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子源，若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求：

圖15-6-3

(1)加在D形盒間的高頻電源的頻率；

(2)離子加速后的最大能量.

如圖15-5-25所示，一半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正粒子(不計(jì)重力)以速度為v從筒壁的A孔沿半徑方向進(jìn)入筒內(nèi)，設(shè)粒子和筒壁的碰撞無電荷量和能量的損失，那么要使粒子與筒壁連續(xù)碰撞，繞筒壁一周時(shí)恰好又從A孔射出，問：

圖15-5-25

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小必須滿足什么條件？

(2)粒子在筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？

電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體(如污水)在管中的流量(在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積).為了簡化，假設(shè)流量計(jì)是如圖15-5-24所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接(圖中虛線).圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面.當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值.已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為(    )

圖15-5-24

A.                            B.

C.                            D.

如圖15-5-23所示，水平放置的厚度均勻的鋁箔，置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里.一帶電粒子進(jìn)入磁場后在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)垂直穿過鋁箔后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子每次穿過鋁箔時(shí)損失的能量都相同，如圖中兩圓弧半徑R=25 cm,r=20 cm.問：

圖15-5-23

(1)這個(gè)粒子帶何種電荷？(2)該粒子總共能穿過鋁箔多少次？

設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.已知電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場強(qiáng)度的大小E=4.0 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.15 T.今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=20 m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量與質(zhì)量之比q/m以及磁場的所有可能方向(角度可用反三角函數(shù)表示).

如圖15-5-21，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場區(qū)域.不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響.圖15-5-22中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，其中R=.哪個(gè)圖是正確的(    )

圖15-5-21

圖15-5-22

如圖15-5-19所示，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地.其上均勻分布著平行于軸的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r₀，在圓筒之外的足夠大的區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的S點(diǎn)出發(fā)，初速為零.如果該粒子經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后，恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？(不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中)

圖15-5-19

圖15-5-18為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡.室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里),由此可知此粒子(    )

圖15-5-18

A.一定帶正電                              B.一定帶負(fù)電

C.不帶電                                    D.可能帶正電,也可能帶負(fù)電

在勻強(qiáng)磁場中有一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),突然與一不帶電的靜止粒子碰撞合為一體,碰撞后的運(yùn)動(dòng)軌跡是圖15-5-17中的(實(shí)線為原軌跡,虛線為碰后軌跡,且不計(jì)粒子的重力)(    )

圖15-5-17