高三物理二轮复习专题三电场和磁场 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/3 0:23:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

例 [2015·浙江卷] 使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引

出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等.质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B.

为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器.引出器原理如图7-10所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O′点(O′点图中未画出).引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出.已知OQ长度为L,OQ与OP的夹角为θ.

(1)求离子的电荷量q并判断其正负;

(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B′,求B′; (3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应.为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小.

图7-10