【題目】中國(guó)科學(xué)院2015年10月宣布中國(guó)將在2020年開(kāi)始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人類揭示物質(zhì)本源的關(guān)鍵設(shè)備，在放射治療、食品安全、材料科學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用。

如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質(zhì)子從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過(guò)各漂移管，在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在漂移管間被電場(chǎng)加速，加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為8×106 m/s，進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為1×107 m/s，電源頻率為1×107 Hz，漂移管間縫隙很小，質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間視為電源周期的1/2。質(zhì)子的荷質(zhì)比取1×108 C/kg。求：

（1）漂移管B的長(zhǎng)度；

（2）相鄰漂移管間的加速電壓。

【答案】（1）0．4 m（2）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B的速度為，電源頻率、周期分別為f、T，漂移管A的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則

①

②

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)得③

（2）設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管E的速度為，相鄰漂移管間的加速電壓為U，電場(chǎng)對(duì)質(zhì)子所做的功為W，質(zhì)子從漂移管B運(yùn)動(dòng)到E電場(chǎng)做功W＇，質(zhì)子的電荷量為q、質(zhì)量為m，則

④

⑤

⑥

聯(lián)立④⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得⑦

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓盤(pán)均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、c三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0) 的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m。在導(dǎo)軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達(dá)到穩(wěn)定。求：

(1)金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？

(2)從金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中，電阻R1上產(chǎn)生的熱量是多大？通過(guò)R1的電量是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有-種白行車，它有能向自行車車燈泡供電的小型發(fā)電機(jī)，其原理示意圖如圖甲所示；圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，磁極問(wèn)有一固定在絕緣轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈，轉(zhuǎn)軸的一端有一個(gè)與自行車沄輪邊緣接觸的摩擦輪。如圖乙所示，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),因摩擦而帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線圈在磁場(chǎng)屮轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電流給車頭燈泡供電。關(guān)于此裝置，下列說(shuō)法正確的是

A. 自行車勻速行駛時(shí)線圈中產(chǎn)生的足交流電.

B. 小燈泡充度與自行車的行駛速度無(wú)關(guān)

C. 知道庠擦輪和后輪的半徑，就可以知逬后輪轉(zhuǎn)一周的時(shí)間里摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)

D. 線圈匝數(shù)越多，穿過(guò)線圈的磁通覓的變化率越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在x軸上固定兩點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上的分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A. x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. 兩個(gè)電荷是等量的異種電荷

C. 一負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能不斷減小

D. 兩個(gè)電荷一個(gè)位于x1左側(cè)，另一個(gè)位于x2右側(cè)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)器材有：

A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻較小）

B．電壓表（量程0～5V，內(nèi)阻約6KΩ）

C．靈敏電流計(jì)（量程為0～3mA，內(nèi)阻r=99.5Ω）

D．定值電阻R0=4Ω

E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值為0～20Ω、0～100Ω兩種規(guī)格）

F．電阻箱R2（阻值為0～999.9Ω）

G．開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干

（1）要把靈敏電流計(jì)改裝成量程為0～0.6A的電流表，電阻箱R2應(yīng)調(diào)到_____Ω；

（2）為便于實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選______規(guī)格；

（3）根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路；

（4）電壓表與靈敏電流計(jì)對(duì)應(yīng)測(cè)量數(shù)據(jù)已在U－I圖中標(biāo)出，由圖象得到電源的電動(dòng)勢(shì)E=______V、內(nèi)阻r=_______Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】顯像管原理的示意圖如圖所示，當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，電子束將打在熒光屏中的0點(diǎn)，安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生茲場(chǎng).使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍羰闺娮哟蛟跓晒馄辽系奈活褂?/span>a點(diǎn)逐漸移動(dòng)到b點(diǎn)，下列變化的磁場(chǎng)能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，用一根結(jié)實(shí)的細(xì)繩，一端拴一個(gè)小物體。在光滑桌面上掄動(dòng)細(xì)繩，使小物體做圓周運(yùn)動(dòng)，體驗(yàn)手對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的拉力。

(1)拉力的方向是____（填“沿繩指向圓心”或“垂直于繩指向速度方向”）。

(2)增大旋轉(zhuǎn)的速度，拉力將____（填“變小”、“變大”或“不變”）。

(3)松手后，小物體將沿____（填“半徑遠(yuǎn)離圓心”、“切線”或“半徑靠近圓心”）方向運(yùn)動(dòng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱氣缸倒扣放置，質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計(jì)，活塞下部空間與外界連通，氣缸底部連接一U形細(xì)管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)）．初始時(shí)，封閉氣體溫度為T，活塞距離氣缸底部為h0，細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為P0，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，求

(1)U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差；

(2)通過(guò)加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降，求此時(shí)的溫度；此加熱過(guò)程中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化。

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