1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直. 設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電量為q,粒子從D形盒一側(cè)開始被加速（初動能可以忽略），經(jīng)若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出．


求：（1）粒子從靜止開始第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫加速后的速度大小
　 （2）粒子第一次進入D型盒磁場中做圓周運動的軌道半徑
　 （3）粒子至少經(jīng)過多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出
（1） （2）（3）

試題分析：（1）(5分)粒子在電場中被加速由動能定理    …………4分
得: …………………………………………………………1分
（2）(5分)帶電粒子在磁場中做圓周運動，洛侖茲力提供向心力，
由牛頓第二定律得：………………………………………3分
解得： ……………………………………………1分
代入數(shù)據(jù)得： …………………………………1分
（3）(6分)若粒子射出，則粒子做圓周運動的軌道半徑為R,設(shè)此時速度為
由牛頓第二定律知 ，解得此時粒子的速度為  ……2分
此時粒子的動能為代入數(shù)據(jù)得 ………………2分
粒子每經(jīng)過一次加速動能增加qU，設(shè)經(jīng)過n次加速粒子射出，則 代入數(shù)據(jù)，解得： ………………………………2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在光滑的絕緣水平面上，由兩個質(zhì)量均為m帶電量分別為＋q和－q的甲、乙兩個小球，在力F的作用下勻加速直線運動，則甲、乙兩球之間的距離r為（　�。�
A．　　　B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個質(zhì)量為m的小球，當汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時彈簧長度為L1；當汽車以同一速度勻速率通過一段路面為圓弧形凹形路面的最低點時，彈簧長度為L2，下列選項中正確的是（    ）
A．　　B．　C．D．前三種情況均有可能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

若戰(zhàn)機從“遼寧艦”航母上起飛滑行的距離相同，牽引力相同，則起飛滑行的過程
A．攜帶彈藥越多，加速度越大
B．攜帶彈藥越多，滑行時間越長
C．攜帶燃油越多，獲得的起飛速度越大
D．攜帶燃油越多，牽引力做功越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細繩連接，在m0上施加一水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，下列說法正確的是(    )
A．地面光滑時，繩子拉力大小等于
B．地面不光滑時，繩子拉力大小等于
C．地面不光滑時，繩子拉力大于
D．地面不光滑時，繩子拉力小于

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為mA=2kg的平板車A靜止在水平地面上，車長d =5m。物塊B靜止在平板車左端，在物塊B正前方某處。有一小球C，球C通過長l = 0.32m的細繩與固定點O相連，球C恰好與物塊B等高，且C始終不與平板車A接觸。在t = 0時刻，平板車A突然獲得水平初速度v0開始向左運動，后來某一時刻物塊B與球C發(fā)生彈性碰撞，碰后球C恰好能繞O點在豎直平面內(nèi)作圓周運動。若B、C可視為質(zhì)點，mB=mC= 1kg，物塊B與平板車A、平板車A與地面之間的動摩擦因數(shù)均為µ=0.2，g取10m/s2，求：
（1）B、C碰撞瞬間，細繩拉力的大��？
（2）B、C碰撞前瞬間物塊B的速度大小。
（3）若B、C碰撞時，物塊B在平板車的中間位置，且t0=1.5s時平板車A的速度變?yōu)関1 =5m/s，則
物塊B是在加速階段還是減速階段與球C相碰撞？小車的初速度v0多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（6分）某同學(xué)用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：
（1）通過實驗得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角         （填“偏大”或“偏小”）。

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進行實驗，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足____               的條件
（3）該同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數(shù)點，兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出。由此可算出小車的加速度a =        m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動，在振子向平衡位置運動的過程中(　　)．
A．振子所受的回復(fù)力逐漸增大
B．振子的位移逐漸增大
C．振子的速度逐漸減小
D．振子的加速度逐漸減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年6月20日，在中國迄今最高“講臺”天宮一號上，女航天員王亞平向地面的千萬名師生進行了太空授課。在演示如何在太空中測量物體質(zhì)量時，她讓“助教”聶海勝固定在儀器上，啟動機械臂拉他由靜止開始向艙壁運動，假設(shè)儀器測出聶海勝受到機械臂的恒定拉力為F，經(jīng)時間t時．測速儀測出他運動的速率為v，則聶海勝的質(zhì)量為
A．B．C．D．

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