第3讲 带电粒子在组合场中的运动
A组 基础题组
1.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,比荷相等的正、负离子都由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞区迎面相撞,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()
A.所加匀强磁场的方向应垂直圆环平面向外
B.若加速电压一定,离子的比荷越大,磁感应强度B越小
C.磁感应强度B一定时,比荷相同的离子加速后,质量大的离子动能小
D.对于给定的正、负离子,加速电压U越大,离子在环状空腔磁场中的运动时间越长
2.(2016东北三校联考)如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)
(
)
A.d随U1变化,d与U2无关
B.d与U1无关,d随U2变化
C.d随U1、U2变化
D.d与U1无关,d与U2无关
3.(多选)如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t。在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度
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