归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动：
（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示，则a、b两点磁感应强度较大的是 ．
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．
（2）回旋加速器的原理如图乙所示，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上，从D1的圆心O处释放不同的带电粒子（加速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能．改变带电粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度B，金属盒半径R，带电粒子的最大动能Ek随之改变．得到数据如表：
①Ek= k ，其中k= （填上数值和单位）．
②对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线 表示．
解析：
一、比较1、2组数据可见，其它因素相同，质量增大一倍，动能为原来的1/2，所以动能与质量成反比；
二、比较1、3组数据可见，其它因素相同时，电荷量增加一倍，动能为原来的4倍，故动能跟电荷量q2成正比；
三、同理，比较2、4知，动能与磁场强度B2成正比；
四、由于动能跟质量成反比，根据第1组数据可得
次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
若质量为1.6×10-27kg，其它因素不变，则其动能为8×10-16J，记为次数6，则：
次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
6 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 8×10-16 |
比较5、6可得：动能与半径R2成正比。
综上，可以发现动能的公式可表示为：
Ek=k | q2B2R2 |
m |
因为动能的单位为J，所以k的单位为J·kg/(C2·T2·m2)
将任一组代入可得k值的大小。例如代入第1组数据得：
4×10-16=k | （1.6×10-19）2（1×10-2）2·12 |
3.2×10-27 |
解之得：
k=0.5 [J·kg/(C2·T2·m2)]
五、因为在其它不变时，由以上公式知，磁场强度与与半径成反比，所以图c符合要求。
答案：
（1）a
（2）
① | q2B2R2 |
m |
②0.5 [J·kg/(C2·T2·m2)] c
微信扫码关注三人行问答社区 公众号
加载中...