1.(2013·北京朝阳区质检)如图8-3-12所示.一个质量m=2.0×10-11 kg.电荷量q=1.0×10-5 C的带电粒子.从静止开始经U1=100 V电场加速后.沿两平行金属板间中线水平进入电压U2=100 V的偏转电场.带电粒子从偏转电场射出后.进入垂直纸面向里的匀强磁场.磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直.已知偏转电场金属板长L=20 cm.两板间距d=10 cm.匀强磁场的宽度D=10 cm.求: (1)带电粒子进入偏转电场时的速度v0, (2)带电粒子射出偏转电场时速度v的大小, (3)为了使带电粒子不从磁场右边界射出.匀强磁场磁感应强度的最小值B. 图8-3-12 [解析] (1)带电粒子在加速电场中加速.由动能定理: qU1=mv 解得:v0=1.0×104 m/s. (2)带电粒子在偏转电场中做水平方向的匀速直线运动和坚直方向的匀加速直线运动. 则a= vy=at=a 飞出电场时.速度偏转角的正切值为:tan θ===.θ=30° 带电粒子射出偏转电场时速度的大小:v==×104 m/s≈1.15×104 m/s. (3)带电粒子不从磁场右边界射出.则其最大半径的运动轨迹如图所示.设带电粒子在磁场中运动的最大半径为r.由几何关系有:D=r+rsin θ 洛伦兹力提供向心力:qvB= 联立可得:B= 代入数据:B=T≈0.346 T [答案] (1)1.0×104 m/s (2)1.15×104 m/s (3)0.346 T 回旋加速器的原理和应用 回旋加速器中带电粒子运动的周期与高频电压的周期相同.周期的大小不随粒子速度的变化而变化.粒子获得的最大动能与D形盒的最大半径有关.与加速电压.加速次数等无关. (2013·河南省实验中学模拟)图8-3-13甲是回旋加速器的原理示意图.其核心部分是两个D形金属盒.在加速带电粒子时.两金属盒置于匀强磁场中.并分别与高频电源相连.加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示.若忽略带电粒子在电场中的加速时间.则下列判断正确的是( ) 图8-3-13 A.在Ek-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1 B.高频电流的变化周期应该等于tn-tn-1 C.粒子加速次数越多.粒子获得的最大动能一定越大 D.D形盒的半径越大.粒子获得的最大动能越大 [解析] 粒子在磁场中运动的周期T=.与粒子的速度无关.粒子每次在D形盒内运动半个周期的时间都相等.故t4-t3=t3-t2=t2-t1.A对,高频电流的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.但粒子每周期要进行两次加速.故T=2(tn-tn-1).B错,粒子最大动能与加速次数无关.C错,根据qvB=可推出Ekm=.R越大.Ekm越大.D对. [答案] AD [迁移应用] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013·北京朝阳区高三期中,6题)2012年10月14日,奥地利著名极限运动员费利克斯·鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空,从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下,在最后几千英尺打开降落伞,并成功着陆。假设降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞

A.下落的时间越短                          B.下落的时间越长

C.落地时速度越小                          D.落地时速度越大

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(2013·北京朝阳区高三期中,5题)贝克勒尔发现天然放射现象,揭开了人类研究原子核结构的序幕。人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性,它们同时放出α、β、γ射线。如图所示,若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中,并使电场和磁场与射线射出的方向垂直。由于场的作用带电的射线将发生偏转。以下说法正确的是

A.①和甲为α射线,③和丙是β射线             B.①和丙为α射线,③和甲是β射线

C.①和甲为γ射线,②和乙是β射线             D.②和乙是γ射线,③和丙是α射线

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(2013·北京朝阳区高三期中,13题)某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘ABA盘固定一个信号发射装置P,能持续沿半径向外发射红外线,P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置QQ到圆心的距离为16cm。PQ转动的线速度均为4π m/s。当PQ正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,如图所示,则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值为

A.0.42s      B.0.56s      C.0.70s      D.0.84s

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(2013·北京朝阳区高三期中,1题)卢瑟福提出原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是

A.对阴极射线的研究                       B.天然放射现象的发现

C.α粒子散射实验                              D.氢原子光谱的发现

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(2013·北京朝阳区高三期中)甲、乙两个物理实验小组分别探究“弹力和弹簧伸长的关系”。

           

            图(a)                                             图(b)

(1)甲组同学利用图(a)所示的装置,将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐,读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值,然后在弹簧下端钩上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指刻度尺的刻度值,所读数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g取9.8m/s2

1

2

3

4

5

6

钩码质量m/g

0

30

60

90

120

150

刻度尺读数x/cm

6.00

8.34

9.48

10.64

11.79

①实验中挂30g钩码时刻度尺的读数如图,请你将这个测量值填入记录表中。

②该小组根据所测数据,在图(b)中的坐标纸建立x-m坐标系,并描出5组测量数据,请你将第2组数据描在坐标纸上,并画出x-m的关系图线。

③作出的图线与坐标系纵轴有一截距,其的物理意义是___________;该弹簧的劲度系数k=_____________N/m(结果保留3位有效数字)。

(3)      乙组同学利用图(c)所示的装置,用与甲组同样规格的弹簧做实验,他们将弹簧左端与刻度尺的零刻度对齐,读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值,然后通过定滑轮在弹簧另一端的细绳上钩上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指刻度尺的刻度值。之后他们经历了与甲组同样的实验步骤。最后甲、乙两组将测出的劲度系数进行比对,发现乙组的测量结果总比甲组的测量结果稍大一些,其原因是__________________________________,这种误差叫_________(填“系统误差”或“偶然误差”)。

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