题目列表(包括答案和解析)
我国
1989年初投入运行的高能粒子加速器--北京正负电子对撞机是一种现代的新型加速器.正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图),位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管是正负电子作圆周运动的“容器”,经过加速器加速后的正负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,它们沿管道向相反的方向运动.在管道内控制它们转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3、…An,共n个,均匀分布在整个圆环上,每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下,磁场区域的直径为d.改变电磁铁内电流的大小,就可以改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,首先实现电子在环行管道中沿图(a)中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一条直径的两端,如图(b)所示.这就为进一步实现正负电子对撞做好了准备.(1)试确定正负电子在管道内各自的旋转方向.
(2)已知正负电子的质量都是m、所带电荷都是元电荷e,重力可不计.求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B的大小.
我国第21次南极考察队在南极观看了美丽的极光,极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时,被地球磁场捕获,从而改变原来运动方向,向两极做螺旋运动,如图2所示.这些高能粒子在运动
过程中与大气分子或原子剧烈碰撞从而激发大气分子或原子,使其发出有一定特征的各种颜色的光.地磁场的存在,使多数宇宙粒子不能到达地面而向人烟稀少的两极偏移,为地球生命的诞生和维持提供了天然屏障.科学家发现并证实,向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的,这主要与下列哪些因素有关()
A.洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小
B.空气阻力做负功,使其动能减小
C.南北两极的磁感应强度增强
D.太阳对粒子的引力做负功
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