题目列表(包括答案和解析)
质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后,从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道,且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3…An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用实线画了几个,其余的用虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场,磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整,可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形匀强磁场区域的同一条直径的两端,如图乙所示。这就为实现正、负电子的对撞作好了准备。
图甲
图乙
(1)据相对论知,当1时,物体运动时的能量和静止时的能量之差等于物体的动能。若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0(能满足v
c),它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克常量为h,真空中的光速为c)?
(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?
(3)电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大?(相邻两电磁铁的间距忽略不计)
用下图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距相等。
(1)(多选题)在用细线悬挂钩码前,以下措施中必要的是( )
A.判断力矩盘是否处在竖直平面
B.判断横杆MN是否严格保持水平
C.判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D.判断力矩盘的重心是否位于盘中心
(2)在A、B二点分别用细线悬挂钩码,M、C两点用弹簧秤连接后,力矩盘平衡(如图所示),已知每个钩码所受的重力为0.50N,则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为________N(已知弹簧秤的最小刻度是0.1N)。
(3)在实验装置装配时,经检验发现,质量为m,半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点,且重心C与盘心O的距离为r。因此,甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上,乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上;而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法,就是在实验时_______________________________________。
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