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【題目】醫(yī)用加速器是生物醫(yī)學(xué)上的一種用來對(duì)腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速裝置,它通過產(chǎn)生帶電粒子線,對(duì)病人體內(nèi)的腫瘤進(jìn)行直接照射,從而達(dá)到消除或減小腫瘤的目的。目前國(guó)際上,在放射治療中使用較多的是電子直線加速器。假設(shè)從粒子源發(fā)射的電子,經(jīng)一直線加速器加速,形成細(xì)柱形電子流,電子在加速器中的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線。要使電子獲得能量,就必須有加速電場(chǎng)。一般是選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的漂移管,使電子在兩筒之間被加速,直至具有很高的能量。假定加速器的漂移管由N個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增長(zhǎng)金屬圓筒組成(整個(gè)裝置處于真空中,圖中只畫出了6個(gè)圓筒,作為示意),如圖所示,它們沿軸線排列成一串,各個(gè)圓筒相間地連接到頻率為f的正弦交流電源的兩端。圓筒的兩底面中心開有小孔,電子沿軸線射入圓筒。設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場(chǎng),且每個(gè)圓筒間的縫隙寬度很小,電子穿過縫隙的時(shí)間可忽略不計(jì)。為達(dá)到最佳加速效果,需要調(diào)節(jié)至電子穿過每個(gè)圓筒的時(shí)間恰為交流電的半個(gè)周期,電子每次通過圓筒間縫隙時(shí),都恰為交流電壓的峰值。已知一個(gè)電子的質(zhì)量為m、電子電荷量為e。若電子剛進(jìn)入第1個(gè)圓筒左端的速度大小為v0,電子通過直線加速器第N個(gè)圓筒后的速度大小為v。求:
(1)第1個(gè)圓筒的長(zhǎng)度L1;
(2)從電子進(jìn)入第1個(gè)圓筒開始到電子由第N個(gè)圓筒出來的總時(shí)間t;
(3)加速器所接正弦交流電壓的最大值Um。
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【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶電粒子的裝置示意圖,左端加速電極M、N間的電壓為,中間速度選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),兩板電壓,兩極板間的距離D=2cm,選擇器右端是一個(gè)半徑R=20cm的圓筒,可以圍繞豎起中心軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),筒壁的一個(gè)水平圓周上均勻分布著8個(gè)小孔至。圓筒內(nèi)部有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電荷量為、質(zhì)量為的帶電粒子,從靜止開始經(jīng)過加速電場(chǎng)后勻速穿過速度選擇器,圓筒不轉(zhuǎn)時(shí),粒子恰好從小孔射入,從小孔射出,若粒子碰到圓筒就被圓筒吸收,求:
(1)加速器兩端的電壓的大小;
(2)圓筒內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小并判斷粒子帶正電還是負(fù)電;
(3)要使粒子從一個(gè)小孔射入圓筒后能從正對(duì)面的小孔射出(如從進(jìn)入出),則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大?
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【題目】有一節(jié)干電池,電動(dòng)勢(shì)大約為1.5V,內(nèi)阻約為1.0Ω,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?yōu)榱吮容^準(zhǔn)確地測(cè)出該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,他們?cè)诶蠋煹闹С窒碌玫搅艘韵缕鞑模?/span>
A.電壓表V(15V,10kΩ)
B.電流表(量程3.0mA,內(nèi)阻)
C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)
D.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω,10A)
E.滑動(dòng)變阻器(0~100Ω,1A)
F.定值電阻=990Ω
G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)為了操作方便,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是______。(填寫器材前字母)
(2)請(qǐng)?jiān)趫D中所示虛線框內(nèi)畫出他們采用的實(shí)驗(yàn)原理圖(標(biāo)注所選的器材符號(hào))
(3)該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)原理圖,如圖所示,利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的圖線(為電流表的示數(shù),為電流表的示數(shù),且的數(shù)值遠(yuǎn)大于的數(shù)值)如圖所示,則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=_________Ω。(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后2位)
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【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“3.8V 1.1W”。
①實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖甲所示的電路圖,由于電表內(nèi)阻的影響,小燈泡電阻的測(cè)量值___ ____(填“大于”、“等于”或“小于”)準(zhǔn)確值。
②現(xiàn)有直流電源E(電動(dòng)勢(shì)約為6 V,內(nèi)阻約為0.5 Ω)、電壓表(量程0~5 V,內(nèi)阻5 kΩ)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:
A.電流表(量程0~100 mA,內(nèi)阻4 Ω)
B.電流表(量程0~500 mA,內(nèi)阻0.4 Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω,額定電流1.0 A)
D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值5 Ω,額定電流0.5 A)
實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用______;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______。(將填相應(yīng)器材前的字母)
③某位同學(xué)記錄的8組數(shù)據(jù)如下表所示,其中7組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)紙上,請(qǐng)標(biāo)出余下的一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),并畫出U-I圖線。
序號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
電壓U(V) | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
電流I(A) | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.120 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
④根據(jù)圖乙給出的信息,可以判斷圖丙中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)
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【題目】下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是:
A. 在直線運(yùn)動(dòng)中,物體運(yùn)動(dòng)的路程與位移的大小一定相等
B. 物體的加速度逐漸減小,其運(yùn)動(dòng)的速度一定減小
C. 物體的速度為零,其加速度一定為零
D. 物體的速度減小得越慢,其加速度一定越小
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【題目】如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,AB為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),AC為圓弧,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是
A.小球一定能從B點(diǎn)離開軌道
B.小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.若小球能從B點(diǎn)離開,上升的高度一定小于H
D.小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零
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【題目】目前,電容式觸摸屏的技術(shù)廣泛應(yīng)用于一些手機(jī)和觸摸屏上。一層透明的薄膜導(dǎo)體層夾在兩層絕緣玻璃層的中間,這就形成了觸摸屏。在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極,在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)較弱的交流電場(chǎng)。如圖所示,在觸摸屏幕時(shí),由于人體是導(dǎo)體,手指與導(dǎo)體層之間被玻璃絕緣層隔開,形成一個(gè)電容,在四邊電極與觸點(diǎn)間會(huì)有電流流過,而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成比例,位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱,準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。關(guān)于電容式觸摸屏,下列說法中正確的是
A.電容式觸摸屏需要用力觸摸才能產(chǎn)生信號(hào)
B.電容式觸摸屏的兩極分別是導(dǎo)體層和手指
C.手指與屏的接觸面積越大,電容越大,準(zhǔn)確度越高
D.如果手指上帶了棉線手套,也能有效工作
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【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn).如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是()
A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度
D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度
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【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖,勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方程垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié),下列說法正確的是
A.僅增大勵(lì)磁線圈的電流,電子束徑跡的半徑變大
B.僅提高電子槍加速電壓,電子束徑跡的半徑變大
C.僅增大勵(lì)磁線圈的電流,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大
D.僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大
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【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電荷量很少,可被忽略,一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則
A.平行板電容器的電容將變小
B.靜電計(jì)指針張角變小
C.帶電油滴的電勢(shì)能將減小
D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變
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