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【题目】回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒内的狭缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝时都得到加速,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近,若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,粒子最大回旋半径为R.忽略粒子在电场中运动的时间.求:

1)所加交变电流的频率f

2)粒子离开加速器时的最大速度v

3)若加速的电压为U,求粒子达到最大速度被加速的次数n

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

1)粒子在电场中运动时间极短,因此高频交变电流频率要等于粒子回旋频率,因为

回旋频率

2)由牛顿第二定律

解得

3)获得的能量来源于电场的加速,故:

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】法拉第在1831年发现了磁生电现象。如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是

A. 用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转

B. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转

C. 线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转

D. 线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,高H=5m的光滑水平台左端有一逆时针转动的传送带(轮子大小可忽略不计),带的表面与平台等高,带长为d=1.25m,传送带左端正下方为O点。虚线左侧存在水平向右的匀强电场,大小为E=105N/C。平台右侧连接一光滑绝缘圆轨道,半径为R=1m,圆轨道中心固定一带负电的点电荷,电量为Q=104C。由于某种作用,使得电荷Q产生的电场只分布在圆轨道内部。可视为质点的绝缘带电滑块ab用一轻质细绳连接,开始时整个装置处于静止状态。某时刻细线忽然断开,由于库仑斥力a、b反向运动,当滑块a进入传送带或者b进入圆轨道后即可忽略它们之间的斥力。已知滑块a、b的质量分别为m1=2 kgm2=1kg,电量分别为q1=+6×105Cq2=+×105Ca进入传送带的速度为v1=4m/sa与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3 g=10 m/s2,静电力常量k=9×109Nm2/C2,空气阻力不计。求:

1)滑块b进入圆轨道时的速度大小v2

2)滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力;

3)试分析传送带的速度v取不同值时,滑块a离开传送带后的落点与O点的位置关系。

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【题目】如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波,实线为t0时刻的波形图,经过t16s,波形图如图中虚线所示。已知波的周期T4s,则下列说法正确的是(

A.该波的波长为8m

B.该波的周期可能为8s

C.t9s时,B质点一定沿y轴正方向运动

D.BC两质点的振动情况总是相反的

E.该列波的波速可能为m/s

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【题目】如图所示,MNPQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为l,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接,右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好.重力加速度为g,在金属棒穿过磁场区域的过程中.求:

1)电阻R上的最大电流;

2)通过金属棒的电荷量;

3)金属棒产生的焦耳热.

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【题目】如图,同一平面内的abcd四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,Mac连线的中点,Nbd连线的中点。一电荷量为qq>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1:若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2,下列说法正确的是( )

A. 此匀强电场的场强方向一定与ab两点连线平行

B. 若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为

C. cd之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为

D. W1=W2,则aM两点之间的电势差一定等于bN两点之间的电势差

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【题目】两个相同的极板的长度=6.0cm,相距d=2cm,极板间的电压U=200V.一个电子从静止经电压为的加速电场后,沿平行于板面的方向射入电场中.把两极板间的电场看做匀强电场,电子能射出电场(电子的电量与质量的比值为0.5×1012C/kg),求

(1)电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y;

(2)出射时速度偏转的角度θ正切值.

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【题目】全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的,当进行排 水和脱水工序是,控制铁芯 1 的线圈通电,使铁芯 2 动作,从而牵引 排水阀的阀门,排出污水(如图所示).以下说法正确的是

A. ab 处输入交变电流,铁芯 2 不能被吸入线圈中

B. ab 处输入交变电流,铁芯 2 仍能被吸入线圈中

C.若输入的控制电流由 a 流入,由 b 流出,则铁芯 2 A 端为 N 极,B 端为 S

D.若输入的控制电流由 a 流入,由 b 流出,则铁芯 2 A 端为 S极,B 端为 N

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【题目】在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球,当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g,不计空气阻力,求

1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;

2OP两点间的电势差。

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