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1、简答题
磁谱仪是测量能谱的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,被限束光栏Q限制在2的小角度内,粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片P上。(重力影响不计)
(1)若能量在E∽E+ΔE(ΔE>0,且ΔE<<E)范围内的粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场。试求这些粒子打在胶片上的范围Δx1 .
(2)实际上,限束光栏有一定的宽度,粒子将在2角内进入磁场。试求能量均为E的粒子打到感光胶片上的范围Δx2
2、填空题 如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图.半径为R的两个中空D形盒,处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中.两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场.带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,接着又从P0处进入A、C板间,如此反复,最后从D形盒右侧的边缘飞出.对于这种改进后的回旋加速器,带电粒子每运动一周被加速______次.若被加速的带电粒子的电荷量为q,质量为m,则粒子的最大速度vm=______.
3、选择题 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示,它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和交变电源相连接,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,某一带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用回旋加速器加速某带电粒子,以下说法正确的是( )
A.高频电源的电压越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
B.高频交变电源的电压越大,带电粒子在回旋加速器中的运动时间越长
C.匀强磁场的磁感应强度越大,带电粒子从出口被引出时获得的动能越大
D.匀强磁场的磁感应强度越大,交变电源电压的变化周期越大