炎德英才大联考(附中版)湖南师大附中2025届高三月考试卷(三)3物理试题

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20.(11分)回旋加速器中的粒子被引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法。已知回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心,磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为q 的粒子从0附近无初速进人加速电场。(1)如图甲所示，使用磁屏蔽通道法时，粒子在加速电压U的作用下，多次加速后进人磁场的轨道半径为R，随后从P点进人引出通道。同时将引出通道内磁场的磁感应强度降为B（未知），使粒子沿PQ圆弧从Q点引出。PQ圆弧的圆心位于O'点（图中未画出），已知OQ长度为L，OP长度为R，OQ与OP的夹角为0。求a.粒子的加速次数；·b.引出通道中的磁感应强度B；(2)如图乙所示，使用静电偏转法时，粒子被加速到一定速度后从P位置进人磁场，轨道半径恰好与P'O的长度相等，均为R。若在粒子到达P位置时安装“静电偏转器MN(MN间距离忽略不计，可看作狭缝）”，两极板构成的圆弧形狭缝圆心为Q'、圆心角为α。仅在M、N狭缝中加上电场强度为E的电场，粒子恰能通过狭缝，通过狭缝后继续在磁场中运动并在再次加速前射出磁场。求磁场区域的最大半径Rm；(3）实际使用中，加速电压如图丙所示，其中T=2Tm，且磁感应强度B会出现波动，若在t=qB4磁感应强度的最大值与最小值。引出通甲乙小中量的量变十校高三物理试题卷一8（共8页）