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串列加速器是用来产生高能粒子的装置,右图为其主体的原理图,在加速管的中部b处有很高的正电势U7.5×105 V,而ac两端均接地(即电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入加速管,当离子到达b处时,被b处的特殊装置将其电子剥离,变成n价正离子,但不改变其速度的大小和方向,当这些n价正离子从c端射出加速管时,最大速度为多大?(已知碳离子的质量为m2×1026 kg,元电荷的电量为e1.6×10-19 C,设碳原子核外的电子完全剥离)

 

答案:
解析:

解析:设负一价碳离子从a端输入加速管到达b处时的速度为v1,则由动能定理得:

mv12-0=eU                                                                                                          

n价正离子由bc,从c端射出加速管时,速度为v2.则由动能定理得:

mv22-mv12=neU                                                                                               

解①②得:v2=

n最大为6,所以碳离子的最大速度为vmax==9.17×106 m/s


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?江苏)串列加速器是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小.这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R.

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    (03年江苏卷)(13分)串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势Uac两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达处时,可被设在处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C,求R

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科目:高中物理 来源: 题型:

串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图所示,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势Uac两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子(碳离子的质量为m)从a端进入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,则在磁场中的半径R(已知基元电荷为e)

A.   B.

C.         D.

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串列加速器是用来产生高能离子的装置.图11-4-3中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很小的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小,这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m=2.0×10-26 kg,U=7.5×105 V,B=0.5 T,n=2,元电荷e=1.6×10-19 C,求R.

图11-4-3

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科目:高中物理 来源: 题型:

 

串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管中的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为正n价正离子,而不改变其速度大小,这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量,基元电荷,求R.

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