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(20分)

    如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外,大小可调的匀强磁场。MN为两块中心开有小孔的极板,每当带电粒子经过MN板时,都会被加速,加速电压均为U;每当粒子飞离电场后,MN板间的电势差立即变为零。粒子在MN间的电场中一次次被加速,动能不断增大,而绕行半径R不变(MN两极板间的距离远小于R)。当t=0时,质量为m,电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处,

   (1)求粒子绕行n圈回到M板时的动能En

   (2)为使粒子始终保持在圆轨道上运动,磁场必须周期性递增;求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小;

   (3)求粒子绕行n圈所需总时间tn

 

【答案】

(1)

(2)

(3)

【解析】(1)粒子绕行一圈动能的增量为qU,绕行n圈所获得的总动能

           4分

(2)因为

   8分

(3)粒子做半径为R的匀速圆周运动,每一圈所用时间为

由于第一圈速度不同,所以每一圈所需时间也不同

第一圈:

第二圈:

 

……

n圈的速度

故绕行n圈所需总时间

 

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网I.约里奥-居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素
 
30
15
P衰变成
 
30
14
Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是
 
 
32
15
P是
 
30
15
P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,1mg
 
32
15
P随时间衰变的关系如图所示,请估算4mg的
 
32
15
P经
 
天的衰变后还剩0.25mg.
Ⅱ.一质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上.一质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板.滑块刚离开木板时的速度为
v0
3
.若把该木板固定在水平桌面上,其它条件相同,求滑块离开木板时的速度v.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(选修模块3-4)
(1)一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图象如图乙所示.质点N的振幅是
 
m,振动周期为
 
s,图乙表示质点
 
(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象.该波的波速为
 
m/s.
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(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示),从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是
 

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(3)描述简谐运动特征的公式是x=
 
.自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动
 
 (填“是”或“不是”)简谐运动.
3.(选修模块3-5)
(1)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有
 

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(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,电量分别为q1、q2.A、B两球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为
 

(3)约里奥?居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素1530P衰变成1430 Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是
 
1532P是1530P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1mg1532P随时间衰变的关系如图所示,请估算4mg的1532P经多少天的衰变后还剩0.25mg?
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有   ▲   .

A.X射线被石墨散射后部分波长增大

B.锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出

C.轰击金箔的α粒子中有少数运动方向发生较大偏转

D.氢原子发射的光经三棱镜分光后,呈现线状光谱

(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球AB,它们的质量分别为m1m2,电量分别为q1q2AB两球由静止释放,重力加速度为g,则小球AB组成的系统动量守恒应满足的关系式为   ▲   .

(3)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子,这种粒子是   ▲   . 的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1 mg随时间衰变的关系如图所示,请估计4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年上海理工大学附属中学高三上学期第三次月考物理试卷 题型:选择题

如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是(    )

 

 

 

 

 

 

 

A.F1=F2=F3=F4  B.F1>F2>F3>F4   C.F1<F2=F4<F3  D.F1=F3<F2<F4

 

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