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【题目】中国科学2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。

如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管漂移管组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106 m/s,进入漂移管E时速度为1×107 m/s,电源频率为1×107 Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2。质子的荷质比取1×108 C/kg。求:

1漂移管B的长度;

2相邻漂移管间的加速电压。

【答案】104 m2

【解析】

试题分析:1设质子进入漂移管B的速度为,电源频率、周期分别为f、T,漂移管A的长度为L,则

联立①②式并代入数据得

2设质子进入漂移管E的速度为,相邻漂移管间的加速电压为U,电场对质子所做的功为W,质子从漂移管B运动到E电场做功W',质子的电荷量为q、质量为m,则

联立④⑤⑥式并代入数据得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一圆盘均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有abc三个点,abbccd间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0) 的固定点电荷已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场,同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=2m处速度达到稳定。求:

(1)金属直杆达到的稳定速度v1是多大?

(2)从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中,电阻R1上产生的热量是多大?通过R1的电量是多大?

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【题目】-种白行车,它有能向自行车车灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示;图中N、S是一对固定的磁极,磁极问有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车沄轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场屮转动而产生电流给车头灯泡供电。关于此装置,下列说法正确的是

A. 自行车匀速行驶时线圈中产生的足交流电.

B. 小灯泡充度与自行车的行驶速度无关

C. 知道庠擦轮和后轮的半径,就可以知逬后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数

D. 线圈匝数越多,穿过线圈的磁通觅的变化率越大

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【题目】x轴上固定两点电荷q1q2,其静电场的电势x轴上的分布如图所示,下列说法正确的是

A. x2处的电场强度为零

B. 两个电荷是等量的异种电荷

C. 一负电荷从x1移到x2,电势能不断减小

D. 两个电荷一个位于x1左侧,另一个位于x2右侧

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【题目】某研究性学习小组利用伏安法测定某电源的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,实验器材有:

A.待测电源(电动势约4V,内阻较小)

B.电压表(量程05V,内阻约6KΩ

C.灵敏电流计(量程为03mA,内阻r=99.5Ω

D.定值电阻R0=4Ω

E.滑动变阻器R1(阻值为020Ω0100Ω两种规格)

F.电阻箱R2(阻值为0999.9Ω

G.开关,导线若干

1)要把灵敏电流计改装成量程为00.6A的电流表,电阻箱R2应调到_____Ω

2)为便于实验调节,滑动变阻器R1应选______规格;

3)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

4)电压表与灵敏电流计对应测量数据已在UI图中标出,由图象得到电源的电动势E=______V、内阻r=_______Ω(小数点后保留两位数字)。

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【题目】显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏中的0点,安装在管径上的偏转线圈可以产生兹场.使电子束发生偏转.设垂直纸面向外的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位罟由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是

A. B.

C. D.

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【题目】如图,用一根结实的细绳,一端拴一个小物体。在光滑桌面上抡动细绳,使小物体做圆周运动,体验手对做圆周运动的物体的拉力。

(1)拉力的方向是____(填沿绳指向圆心垂直于绳指向速度方向)。

(2)增大旋转的速度,拉力将____(填变小变大不变)。

(3)松手后,小物体将沿____(填半径远离圆心切线半径靠近圆心)方向运动。

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【题目】如图所示,绝热气缸倒扣放置,质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸间摩擦可忽略不计,活塞下部空间与外界连通,气缸底部连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计).初始时,封闭气体温度为T,活塞距离气缸底部为h0,细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ,大气压强为P0,气缸横截面积为S,重力加速度为g,求

(1)U形细管内两侧水银柱的高度差;

(2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降,求此时的温度;此加热过程中,若气体吸收的热量为Q,求气体内能的变化。

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