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带电粒子在电场中的运动 1 北京正负电子对撞机 2 北京正负电子对撞机 BEPC 是世界八大高能加速器中心之一 是我国第一台高能加速器 也是高能物理研究的重大科技基础设施 由长202米的直线加速器 输运线 周长240米的圆型加速器 也称储存环 高6米重500吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成 外型像一只硕大的羽毛球拍 北京正负电子对撞机是当时世界上唯一在 轻子和粲粒子产生阈附近研究 粲物理的大型正负电子对撞实验装置 也是该能区迄今为止亮度最高的对撞机 3 欧洲大型强子对撞机 LHC 是世界上最大的粒子加速器 建于瑞士和法国边境地区地下100米深处的环形隧道中 隧道全长26 659公里 大型强子对撞机2003年开始修建 2008年9月10日启动 将近80个国家和地区的2000多名科学家参与这一研究项目 粒子加速器是用人工方法产生高速带电粒子的装置 是探索原子核和粒子的性质 内部结构和相互作用的重要工具 在工农业生产 医疗卫生 科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用 4 5 6 一 回顾静电力做功的公式 三 回顾运动学公式 初速度等于零 二 动能定理 7 1 带电粒子的加速度 一 带电粒子在电场中的加速 不考虑重力 U d E F v 2 带电粒子的加速的时间 8 方法一 3 带电粒子的末速度 方法二 9 例1 如图所示 AB两板间距为d 带电粒子从A板的中间进入两板间 初速度为零 则粒子到达B板时的速度为v 在板间的运动时间为t 如果将两板间的距离增大为2d 其它条件不变 则粒子到达B板的速度为 在板间运动的时间为 V 2t 10 2 如图所示 在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动 则关于电子在两板间的运动情况 下列叙述正确的是 A 两板间距越大 加速的时间越长B 两板间距离越小 电子到达Q板时的速度就越大C 电子到达Q板时的速度与板间距离无关 与加速电压有关D 电子的加速度和末速度都与板间距离无关 AC 11 1 1 1 例3 如图 氢核 氘核 氚核 分别由左孔由静止释放 后由右孔射出 则 射出时的动能之比为 射出时的速度之比为 12 4 下列粒子从静止状态经过同一加速电场加速后 速度最大的是 A 质子 H B 氘核 H C 粒子 He D 钠离子 Na A 13 6 如图所示 A B为平行金属板电容器 两板间的距离为d 在A板的缺口的正上方距离为h的P处 有一静止的 质量为m 带电量为 q的液滴由静止开始自由落下 若要使液滴恰好到达B板 两板间电压为多少 两板间的电场强度为多少 mg mg qE 对全过程由动能定理 14 推导公式 如果运动的初速度为v0 带电粒子加速之后的末速度 二 初速度不为零的加速运动 15 8 如图所示的电场中有A B两点 A B的电势差UAB 100V 一个质量为m 2 10 12kg 电量为q
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