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4、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,它的核心部分是两个D型金属盒,如图6所示,盒正中间开有一个窄缝,在两个D形盒之间加交流电压,于是在缝隙中形成交变电场,由于电屏蔽作用,在D型盒内部电场很弱。D型盒装在真空容器中,整个装置放在巨大电磁铁的两极之间,磁场方向垂直于D型盒的底面。
回旋加速器的工作原理如图7所示。放在A0处的粒子源发出一个带正电的粒子,它以某一速率V0垂直进入匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。经过半个周期,当它沿着圆弧A0A1到达A1时,在处加一个向上的电场,使这个带电粒子在受到一次电场加速,速率由V0增加到V1。然后粒子以速率V1在磁场中做匀速圆周运动。我们知道,粒子的轨道半径跟它的速率成正比,因而粒子沿着半径增大了的圆周运动。又经过半个周期,当它沿着半圆弧到达时,在处加一个向下电场,使粒子又一次受到电场的加速,速率增加到V2。如此继续下去,每当粒子运动到窄缝处时都使它受到电场的加速,粒子将沿着图示螺线……回旋下去,速率将一步一步地增大。
已知回旋加速器的D型盒半径为R=60cm。两盒间距1cm,用它加速质子时可使质子获得4MeV的能量,加速电压为U=2×104V。求(1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度;(2)质子在D型盒中运动的时间t;(3)整个过程中,质子在运动的总时间。
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3、如图4(a)所示为一种获得高能粒子的装置――环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场。质量为m、电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板间的电场中得到加速。每当粒子离开时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变。
⑴设t=0时,粒子静止在A板小孔处,在电场作用下加速,并开始绕行第一圈,求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能En。
⑵为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,求粒子绕行第n圈时的磁感应强度Bn。
⑶求粒子绕行n圈所需的总时间tn(设极板间距远小于R)。
⑷在图4(b)中画出A板电势u与时间t的关系(从t=0起画到粒子第四次离开B板)。
⑸在粒子绕行的整个过程中A板电势是否可始终保持+U?为什么?
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2、显像管的简要工作原理是阴极K发射的电子束经高压加速电场(电压为U)加速后,进入放置在其颈部的偏转线圈形成的偏转磁场中偏转,偏转后的电子轰击荧光屏,荧光粉受激发而发光, 图2―a为电视机显像管原理简图。某同学家中电视机画面的幅度偏小,维修店的技术人员检查后诊断为显像管或偏转线圈出了故障(显像管的偏转线圈如图2―b所示),试分析引起故障的原因可能是( )
A、电子枪发射的电子数减少。
B、加速电场的电压过高,电子速度偏大。
C、偏转线圈的电流过小,偏转磁场减弱。
D、偏转线圈匝间短路,线圈匝数减少。
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1、如图1所示是测量带电粒子质量的仪器――质谱仪的工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图1中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子成为正一价的离子。离子从狭缝S1以很小的速度(即初速度不计)进入电压为U的加速电场区加速后,再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场(方向垂直于磁场区的界面PQ)中。最后,离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线。若测得细线到狭缝S3的距离为d。请导出离子的质量m的表达式。
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在一定温度下,将2 molA和2 molB两种气体混合于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(气)+B(气) xC(气)+2D(气),2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:
⑴x值为
⑵B在平衡时的浓度为
⑶如果增大压强,则平衡体系中C的质量分数 (填增大、减小、不变)
⑷如果升高温度,混合气体中B的体积分数增大,则正反应为 (填放热、吸热)反应
⑸如果上述反应在相同条件下从逆反应进行,开始加入C和D各4/3mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入 物质 mol
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下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,回答下列问题:
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。(用元素符合表示)
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是___________________。(用化学式表示)
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:____________________。
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,写出该反应的化学方程式 _________________。
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如图所示,隔板I固定不动,活塞II可自由移动。M、N两个容器中均发生如下反应:
A.起始时,分别向M、N两个容器中加入1molA、1molB,达平衡时,容器M、N中物质A的体积分数相同
B.起始时,分别向M、N两个容器中加入1molA、3molB,达平衡时,容器M中物质A的转化率较大
C.起始时,分别向M、N两个容器中加入2molC,容器N达到平衡所需的时间较短
D.起始时,分别向M、N两个容器中加入1molA、3molB,达到平衡时,容器M中气体的密度较大
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对反应N2O4(g)2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
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将1molCO和1molNO2充入容器中,在催化剂存在下发生反应
NO2(g) + CO(g) NO (g) + CO2(g)
并达平衡,发现有50%的CO转化为CO2。在其他条件不变的情况下,若将1molCO和2molNO2充入反应器中,则反应达平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为( )
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