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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·浙江月考)
某种回旋加速器的设计方案如俯视图甲所示,图中粗黑线段为两个正对的极板,两个极板的板面中部各有一极窄狭缝(沿OP方向的狭长区域,),带电粒子可通过狭缝穿越极板(见图乙),极板A、B之间加如图丙所示的电压,极板间无磁场,仅有的电场可视为匀强电场;两细虚线间(除两极板之间的区域)既无电场也无磁场;其它部分存在垂直纸面向外的匀强磁场.在离子源S中产生的质量为m、带电荷量为q的正离子,飘入电场,由电场加速后,经狭缝中的O点进入磁场区域,O点到极板右端的距离为0.99D,到出射孔P的距离为5D.已知磁感应强度大小可调,离子从离子源上方的O点射入磁场区域,最终只能从出射孔P射出.假设离子打到器壁即被吸收,离子可以无阻碍的通过离子源装置.忽略相对论效应,不计离子重力,0.99
2
≈1.求:
(1) 磁感应强度B的最小值;
(2) 若磁感应强度
, 则离子从P点射出时的动能和离子在磁场中运动的时间;
(3) 若磁感应强度
, 如果从离子源S飘出的离子电荷量不变,质量变为原来的K倍(K大于1的整数),为了使离子仍从P点射出,则K可能取哪些值.
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