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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】(12分) 回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底面的勻強磁場,D形盒中央為質子流,D形盒的交流電壓為U,靜止質子經電場加速后,進入D形盒,其最大軌道半徑為R,磁場的磁感應強度為B,質子質量為m.電荷量為q,求:

(1)交流電源的頻率是多少.

(2)質子經回旋加速器最后得到的最大動能多大;

(3)質子在D型盒內運動的總時間t(狹縫寬度遠小于R,質子在狹縫中運動時間不計)

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

試題(1)根據回旋加速器的原理,每轉一周粒子被加速兩次,交流電完成一次周期性變化,

粒子作圓周運動的周期 (2分)

所以,交流電源的頻率得: (2分)

(2)質子加速后的最大軌道半徑等于D型盒的半徑,由洛倫茲力提供向心力

得粒子的最大運行速度; (2分)

質子獲得的最大動能:,得 (2分)

(3)質子每個周期獲得的動能為: (1分)

經過的周期個數為: (1分)

質子在D型盒內運動的總時間: (1分)

(1分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是干濕泡濕度計示意圖。溫度計()的玻璃泡暴露在空氣中,溫度計()的玻璃泡外包著紗布,紗布的下端浸在水中。關于此濕度計,下列說法正確的是____

A. 甲的示數增大,則空氣中水的飽和汽壓增大

B. 乙的示數增大,則空氣中水的飽和汽壓增大

C. 甲示數一定時,若乙示數減小,則空氣的相對濕度減小

D. 甲示數一定時,若乙示數減小,則空氣中水蒸汽的壓強增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為10kg的環在F=200N的拉力作用下,沿固定在地面上的粗糙長直桿由靜止開始運動,桿與水平地面的夾角θ=37°,拉力F與桿的夾角為θ。力F作用0.5s后撤去,環在桿上繼續上滑了0.4s后速度減為零。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:

1)環與桿之間的動摩擦因數μ

2)環沿桿向上運動的總距離s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面體C放置在粗糙水平面上,質量分別為m1m2的兩物塊AB用細繩連接跨過定滑輪分別放置在C兩側的斜面上,斜面傾角分別是αβ,釋放AB后斜面均保持靜止狀態,下列說法正確的有(  )

A. 若斜面光滑,m1sinαm2sinβ,則地面與斜體C間摩擦力為零

B. 若斜面光滑,m1sinαm2sinβ,則地面對斜面體C的摩擦力水平向左

C. 若斜面粗糙,m1≥m2αβ,則地面對斜面體C的摩擦力一定水平向右

D. 若靜止釋放后A向下滑動,則地面對斜面體C的支持力一定小于ABC三者的總重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面附近,小球B以初速度v斜向上瞄準另一小球A射出,恰巧在B球射出的同時,A球由靜止開始下落,不計空氣阻力.則兩球在空中運動的過程中(  )

A. A做勻變速直線運動,B做變加速曲線運動

B. 相同時間內B速度變化一定比A的速度變化大

C. 兩球的動能都隨離地豎直高度均勻變化

D. AB兩球一定會相碰

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,正方形abcd區域內分布著垂直紙面向里的勻強磁場,O點是cd邊的中點。一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下,從O點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入磁場,經過時間t0剛好從c點射出磁場。現讓該粒子從O點沿紙面以與Od30o角的方向,分別以大小不同的速率射入磁場,則關于該粒子在磁場中運動的時間t和離開正方形區域位置,下列分析正確的是(  )

A. ,則它一定從dc邊射出磁場

B. ,則它一定從cb邊射出磁場

C. ,則它一定從ba邊射出磁場

D. ,則它一定從da邊射出磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理學習小組設計了如圖所示的實驗電路準備測量未知電阻Rx的值。圖中G是指針在中央(零刻線在中央)的靈敏電流計(已知電流從左側接線柱流入指針向左偏),R是已知阻值的定值電阻,AB是一根粗細均勻的長直電阻絲,從刻度尺測得AB長度為LD是與電阻絲接觸良好的滑動觸頭。回答下列問題:

1)同學在某一次將D調節到如圖位置時發現電流計指針向右偏,則他應該把D________(填左或右)移動適當距離,直到____________為止。

2)他還需要測量的物理量有______________(用字母符號表示),未知電阻的計算表達式為Rx=________(用題目中給出和你設的字符表示)

3)關于本次實驗系統誤差的分析為:測量值________電阻真實值(填“>”“<”“=”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量為M1kg的木板靜止在粗糙水平面上,木板與地面間的動摩擦因數為μ1,在木板的左端放置一個質量為m1kg、大小可忽略的鐵塊.鐵塊與木板間的動摩擦因數為μ2,取g10m/s2.若在鐵塊右端施加一個從0開始增大的水平向右的力F,假設木板足夠長,鐵塊受木板摩擦力Ff隨拉力F的變化如圖所示.則兩個動摩擦因數的數值為(  )

A. μ10.1 μ20.4 B. μ10.1 μ20.2

C. μ10.2 μ20.4 D. μ10.4 μ20.4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地面附近空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直于紙面向里.一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運動.由此可以判斷

A. 如果油滴帶正電,它是從M點運動到N

B. 如果油滴帶正電,它是從N點運動到M

C. 如果水平電場方向向右,油滴是從M點運動到N

D. 如果水平電場方向向右,油滴是從N點運動到M

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同步練習冊答案
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