9．回旋加速器的高頻電源是一個(gè)LC振蕩器，加速器的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，被加速的粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，那么LC振蕩電路中自感系數(shù)L和電容C的乘積應(yīng)為何值？若原來加速質(zhì)子，后改為加速α粒子，則LC振蕩器的電容器的電容C該如何調(diào)節(jié)（自感系數(shù)L不變）？

分析 加速電場(chǎng)變化的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相等，由公式T=$\frac{2πm}{qB}$和T=2$π\(zhòng)sqrt{LC}$結(jié)合求解．

解答 解：根據(jù)回旋加速器的工作要求可知，加速電場(chǎng)變化的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相等，則有：
$\frac{2πm}{qB}$=2$π\(zhòng)sqrt{LC}$
則：LC=$\frac{{m}^{2}}{{L}^{2}{C}^{2}}$
粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期 T=$\frac{2πm}{qB}$，與比荷成反比，由于α粒子的比荷比質(zhì)子小，所以其圓周運(yùn)動(dòng)的周期比質(zhì)子的大，由振蕩電路的周期公式T=2$π\(zhòng)sqrt{LC}$知，應(yīng)將C調(diào)大．
答：LC振蕩電路中自感系數(shù)L和電容C的乘積為$\frac{{m}^{2}}{{L}^{2}{C}^{2}}$．若原來加速質(zhì)子，后改為加速α粒子，則LC振蕩器的電容器的電容C應(yīng)調(diào)大．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確回旋加速器的工作條件，掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的周期公式和振蕩電路的周期公式．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路研究電源輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律．電源電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)電阻r=6Ω，R1為滑動(dòng)變阻器，R2、R3為定值電阻，A、V為理想電表．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑臂從a到b移動(dòng)的過程中，輸出功率隨滑臂移動(dòng)距離x的變化情況如圖乙所示，則R1的最大電阻及R2、R3的阻值可能為下列哪組（　�。�
A．12Ω、6Ω、2ΩB．6Ω、12Ω、4ΩC．12Ω、6Ω、6ΩD．6Ω、12Ω、8Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面，并且AB=BC=CD，有一個(gè)電子垂直經(jīng)過等勢(shì)面D時(shí)動(dòng)能為15eV，電子飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí)電勢(shì)能為零，飛至等勢(shì)面A時(shí)速度恰好為零，求：
（1）電子飛經(jīng)C等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能；
（2）等勢(shì)面B的電勢(shì)．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，AB為一光滑圓弧，其豎直高度差h1=9.8m，豎直臺(tái)階BC高度差為h2，一質(zhì)量為80kg的物體，從A點(diǎn)由靜止滑下，通過B點(diǎn)后水平飛出落到地面CD上，且落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的水平距離x=14m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）物體到達(dá)B點(diǎn)的速度vB的大�。�
（2）豎直臺(tái)階BC高度差h2的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．圖甲所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落的高度h．某同學(xué)按照正確操作所選的一條紙帶如圖乙所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中，物體的質(zhì)量m=0.1kg，重力加速度g=9.80m/s2．

（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，知當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打D點(diǎn)時(shí)，物體重力勢(shì)能的減少量△EP=0.190J，動(dòng)能的增加了△EK=0.187J．（要求結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因?yàn)橹匚锵侣鋾r(shí)受到阻力作用，重物要克服阻力做功而損失一部分機(jī)械能．（寫出一條即可）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線．
A．電壓表V1（量程6V、內(nèi)阻很大）
B．電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大）
C．電流表A（量程3A、內(nèi)阻很�。�
D．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值　10Ω、額定電流　4A）
E．小燈泡（2A、5W）
F．電池組（電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻　r）
G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減�。�
（1）請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中補(bǔ)充完整．
（2）每一次操作后，同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（I，U1）、（I，U2 ）標(biāo)到U-I坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測(cè)量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=1.0Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）在U-I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為0.0Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，電子對(duì)α粒子運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略，這是因?yàn)榕cα粒子相比，電子的（　�。�
A．電量太小B．速度太小C．體積太小D．質(zhì)量太小

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．如圖，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行放置，a、b中的電流強(qiáng)度分別為I和2I，此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力為F，若以該磁場(chǎng)力的方向?yàn)檎瑒tb受到的磁場(chǎng)力為-F．當(dāng)在a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?F，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力為-3F或5F．．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

16．①某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，則合金絲的直徑為0.730mm．
②該同學(xué)用多用電表的歐姆擋測(cè)量阻值時(shí)，選擇倍率為×100歐姆擋，按正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟測(cè)量，表盤指針位置如圖2所示，該電阻的阻值約為1.7×103Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）  

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