兩個(gè)帶正電的離子被加速后,沿著一條直線相向運(yùn)動而發(fā)生猛烈碰撞,若要碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,應(yīng)該設(shè)法使兩個(gè)離子在碰撞前具有( 。
A.大小相等的動量B.大小相等的速度
C.相同的動能D.相同的電荷量
A
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

兩個(gè)帶正電的離子被加速后,沿著一條直線相向運(yùn)動而發(fā)生猛烈碰撞,若要碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,應(yīng)該設(shè)法使兩個(gè)離子在碰撞前具有( 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)帶正電的離子被加速后,沿著一條直線相向運(yùn)動而發(fā)生猛烈碰撞,若要碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,應(yīng)該設(shè)法使兩個(gè)離子在碰撞前具有( 。
A.大小相等的動量B.大小相等的速度
C.相同的動能D.相同的電荷量

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科目:高中物理 來源:2006-2007學(xué)年江蘇省常州市高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

兩個(gè)帶正電的離子被加速后,沿著一條直線相向運(yùn)動而發(fā)生猛烈碰撞,若要碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,應(yīng)該設(shè)法使兩個(gè)離子在碰撞前具有( )
A.大小相等的動量
B.大小相等的速度
C.相同的動能
D.相同的電荷量

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖所示,中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為的上夸克和兩個(gè)電荷量為的下夸克,3個(gè)夸克都分布在半徑為 r 的同一圓周上,則3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為:

A.   B.          C.    D.

  8.某空間內(nèi)有高度為d、寬度足夠?qū)、方向水平向左的勻?qiáng)電場。當(dāng)在該空間內(nèi)建立如圖所示的坐標(biāo)系后,在x軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向連續(xù)射入相同的帶電粒子(粒子重力不計(jì)),由于粒子的入射速率v不同,有的粒子將在電場中直接通過y軸,有的將穿出電場后再通過y軸。設(shè)粒子通過y軸時(shí),離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為h,從P到y(tǒng)軸所需的時(shí)間為t,則  

           A.粒子的電勢能可能增大

           B.對h≤d的粒子,h越大,t越大

           C.對h>d的粒子,h不同,在時(shí)間t內(nèi),電場力對粒子做的功不相等

           D.不同h對應(yīng)的粒子,進(jìn)入電場時(shí)的速率v可能相同

二、選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。)

9.做初速不為零的勻加速直線運(yùn)動的物體在時(shí)間T 內(nèi)通過位移s1到達(dá) A 點(diǎn),接著在時(shí)間 T 內(nèi)又通過位移 s2到達(dá) B 點(diǎn),則以下判斷正確的是

    A.物體在A點(diǎn)的速度大小為     B.物體運(yùn)動的加速度為

    C.物體運(yùn)動的加速度為        D.物體在B點(diǎn)的速度大小為

10.如圖所示,轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行,到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈,并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A。已知A點(diǎn)高度為h,山坡傾角為θ,由此可算出

   A.轟炸機(jī)的飛行高度             B.轟炸機(jī)的飛行速度

   C.炸彈擊中山坡時(shí)的速度         D.炸彈投出時(shí)的動能

11.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接),彈簧水平且無形變。用水平力,緩慢推動物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0,此時(shí)物體靜止。撤去F后,物體開始向左運(yùn)動,運(yùn)動的最大距離為4x0。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則                   

  A.撤去F后,物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動

  B.撤去F后,物體剛運(yùn)動時(shí)的加速度大小為

  C.彈簧被壓縮了x0時(shí)具有的彈性勢能為

  D.物體開始向左運(yùn)動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動就是布朗運(yùn)動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

⑶如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修3-4試題)

⑴(4分)下列說法正確的是  ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動說。

B.從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調(diào)

C.當(dāng)波源或者接受者相對于介質(zhì)運(yùn)動時(shí),接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。

D.考慮相對論效應(yīng),一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿,其長度總比桿靜止時(shí)的長度小

⑵如圖所示,真空中有一頂角為75o,折射率為n =的三棱鏡.欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入,再直接從側(cè)面AC射出,求入射角θ的取值范圍為   ▲  

 

 

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s,P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 96cm。求:

①波源O點(diǎn)剛開始振動時(shí)的振動方向和波的周期;

②從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時(shí)間。

C.(選修模塊3-5)(12分)

⑴.氦原子被電離一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =-54.4eV,氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A.60.3eV          B. 51.0 eV

C.43.2eV          D.54.4 eV

⑵一個(gè)靜止的,放出一個(gè)速度為2.22×107m/s的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫出這種核反應(yīng)方程式   ▲   ;這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ;因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如圖,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1m2,m1m2,置于光滑水平面上,由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.運(yùn)動中某時(shí)刻輕繩突然斷開,當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長度時(shí),滑塊A的速度正好為零。則:

①彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí),滑塊B的速度大小為   ▲ ;

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長度的過程中,彈簧釋放的彈性勢能Ep =   ▲ 。

 

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科目:高中物理 來源:宿遷市2010年高三年級模擬試卷(三) 題型:填空題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動就是布朗運(yùn)動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

⑶如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修3-4試題)

⑴(4分)下列說法正確的是  ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動說。

B.從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調(diào)

C.當(dāng)波源或者接受者相對于介質(zhì)運(yùn)動時(shí),接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。

D.考慮相對論效應(yīng),一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿,其長度總比桿靜止時(shí)的長度小

⑵如圖所示,真空中有一頂角為75o,折射率為n =的三棱鏡.欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入,再直接從側(cè)面AC射出,求入射角θ的取值范圍為   ▲   。

 

 

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/sP質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 96cm。求:

①波源O點(diǎn)剛開始振動時(shí)的振動方向和波的周期;

②從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時(shí)間。

C.(選修模塊3-5)(12分)

⑴.氦原子被電離一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =-54.4 eV,氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A.60.3 eV          B. 51.0 eV

C.43.2 eV          D.54.4 eV

⑵一個(gè)靜止的,放出一個(gè)速度為2.22×107m/s的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫出這種核反應(yīng)方程式    ▲   ;這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ;因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如圖,滑塊AB的質(zhì)量分別為m1m2,m1m2,置于光滑水平面上,由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.運(yùn)動中某時(shí)刻輕繩突然斷開,當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長度時(shí),滑塊A的速度正好為零。則:

①彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí),滑塊B的速度大小為   ▲ ;

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長度的過程中,彈簧釋放的彈性勢能Ep =   ▲ 。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題紙上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答則按A、B兩小題評分)

A.(選修模塊3—3)  (12分)

⑴有以下說法,其中正確的是        

A.在兩分子間距離增大的過程中,分子間的作用力減小

B.布朗運(yùn)動反映了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動

C.晶體一定具有規(guī)則形狀,且有各向異性的特征

D.溫度、壓力、電磁作用等可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)

⑵一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A(p1、V1)開始做等壓膨脹變化到

狀態(tài)B(p1V2),狀態(tài)變化如圖中實(shí)線所示.此過程中氣體對外做的功為  ▲ ,氣體分

子的平均動能  ▲  (選填“增大”“減小”或“不變”), 氣體(選填“吸收”或“放出”)

熱量.

⑶已知地球的半徑R,地球表面的重力加速度g,大氣壓強(qiáng)p0,空氣的平均摩爾質(zhì)量為M

阿伏加德羅常數(shù)NA.請結(jié)合所提供的物理量估算出地球周圍大氣層空氣的分子數(shù).

B.(選修模塊3—4) (12分)

⑴下列說法正確的是   ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動說。

B.從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調(diào)

C.當(dāng)波源或者接受者相對于介質(zhì)運(yùn)動時(shí),接受者會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。

D.考慮相對論效應(yīng),一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿,其長度總比桿

  靜止時(shí)的長度小

⑵如圖所示,為黃光、藍(lán)光分別通過同一干涉裝置形成的干涉條紋中心部

分。則圖甲為  ▲  產(chǎn)生的干涉條紋(選填“黃光”或“藍(lán)光”).若將兩

種顏色的光以同樣的入射角入射到兩種物質(zhì)的介面上,圖甲對應(yīng)的色

光發(fā)生了全反射,則圖乙對應(yīng)的色光  ▲ (選填“一定”、“可能”或“不

可能”)發(fā)生全反射.

⑶圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.3s時(shí)刻的波形圖,x=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.3s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動。

求:

①波的傳播方向和周期;

②波的傳播波速

C. (選修3-5試題) (12分)

⑴(4分)下列說法正確的是   ▲  

A.原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出來,這就是β衰變

B.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能

C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運(yùn)動速度減小。

D.德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念,認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性。

⑵(4分))現(xiàn)用下列幾種能量的光子的光照射處于

  基態(tài)的氫原子,A:10.25eV、B:12.09eV、C:

12.45eV,則能被氫原子吸收的光子是  ▲ (填

序號),氫原子吸收該光子后可能產(chǎn)生 ▲ 

頻率的光子.氫原子能級圖為:

⑶ (4分) 如圖(a)所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車,甲車系一穿過打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器的紙帶,當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)沖量時(shí),隨即啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,甲車運(yùn)動一

段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動,紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩

車運(yùn)動情況如圖(b)所示,電源頻率為50Hz,求:甲、乙兩車的質(zhì)量比mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:宿遷市2010年高三年級模擬試卷(二) 題型:簡答題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題紙上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答則按A、B兩小題評分)

A.(選修模塊3—3)  (12分)

⑴有以下說法,其中正確的是        

A.在兩分子間距離增大的過程中,分子間的作用力減小

B.布朗運(yùn)動反映了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動

C.晶體一定具有規(guī)則形狀,且有各向異性的特征

D.溫度、壓力、電磁作用等可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)

⑵一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A(p1V1)開始做等壓膨脹變化到

狀態(tài)B(p1、V2),狀態(tài)變化如圖中實(shí)線所示.此過程中氣體對外做的功為  ▲ ,氣體分

子的平均動能  ▲  (選填“增大”“減小”或“不變”), 氣體(選填“吸收”或“放出”)

熱量.

⑶已知地球的半徑R,地球表面的重力加速度g,大氣壓強(qiáng)p0,空氣的平均摩爾質(zhì)量為M,

阿伏加德羅常數(shù)NA.請結(jié)合所提供的物理量估算出地球周圍大氣層空氣的分子數(shù).

B.(選修模塊3—4) (12分)

⑴下列說法正確的是   ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動說。

B.從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調(diào)

C.當(dāng)波源或者接受者相對于介質(zhì)運(yùn)動時(shí),接受者會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。

D.考慮相對論效應(yīng),一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿,其長度總比桿

   靜止時(shí)的長度小

⑵如圖所示,為黃光、藍(lán)光分別通過同一干涉裝置形成的干涉條紋中心部

分。則圖甲為  ▲  產(chǎn)生的干涉條紋(選填“黃光”或“藍(lán)光”).若將兩

種顏色的光以同樣的入射角入射到兩種物質(zhì)的介面上,圖甲對應(yīng)的色

光發(fā)生了全反射,則圖乙對應(yīng)的色光  ▲ (選填“一定”、“可能”或“不

可能”)發(fā)生全反射.

⑶圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.3s時(shí)刻的波形圖,x=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.3s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動。

求:

①波的傳播方向和周期;

②波的傳播波速

C. (選修3-5試題) (12分)

⑴(4分)下列說法正確的是   ▲  

A.原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出來,這就是β衰變

B.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能

C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運(yùn)動速度減小。

D.德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念,認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性。

⑵(4分))現(xiàn)用下列幾種能量的光子的光照射處于

  基態(tài)的氫原子,A:10.25eV、B:12.09eV、C:

12.45eV,則能被氫原子吸收的光子是  ▲ (填

序號),氫原子吸收該光子后可能產(chǎn)生 ▲ 

頻率的光子.氫原子能級圖為:

⑶ (4分) 如圖(a)所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車,甲車系一穿過打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器的紙帶,當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)沖量時(shí),隨即啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,甲車運(yùn)動一

段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動,紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩

車運(yùn)動情況如圖(b)所示,電源頻率為50Hz,求:甲、乙兩車的質(zhì)量比mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:北京專項(xiàng)題 題型:計(jì)算題

在高能物理研究中,粒子加速器起著重要作用,而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達(dá)到的能量受到高壓技術(shù)的限制。1930年,Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理論,他設(shè)想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉(zhuǎn),多次反復(fù)地通過高頻加速電場,直至達(dá)到高能量。圖甲為Earnest O. Lawrence設(shè)計(jì)的回旋加速器的示意圖。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成,兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫;兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接有高頻交變電壓。圖乙為俯視圖,在D型盒上半面中心S處有一正離子源,它發(fā)出的正離子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入D型盒中。在磁場力的作用下運(yùn)動半周,再經(jīng)狹縫電壓加速;為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速,應(yīng)設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動的周期一致。如此周而復(fù)始,最后到達(dá)D型盒的邊緣,獲得最大速度后被束流提取裝置提取出。已知正離子的電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時(shí)電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d。設(shè)正離子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零。
(1)試計(jì)算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進(jìn)入下半盒中運(yùn)動的軌道半徑;
(2)盡管粒子在狹縫中每次加速的時(shí)間很短但也不可忽略。試計(jì)算上述正離子在某次加速過程當(dāng)中從離開離子源到被第n次加速結(jié)束時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)不考慮相對論效應(yīng),試分析要提高某一離子被半徑為R的回旋加速器加速后的最大動能可采用的措施。

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科目:高中物理 來源:湖北省模擬題 題型:計(jì)算題

在高能物理研究中,粒子加速器起著重要作用,而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達(dá)到的能量受到高壓技術(shù)的限制。1930年,Earnest O. Lawrence博士提出了回旋加速器的理論,他設(shè)想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉(zhuǎn),多次反復(fù)地通過高頻加速電場,直至達(dá)到高能量,圖甲為他設(shè)計(jì)的回旋加速器的示意圖。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成,兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫,兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接有高頻交變電壓。圖乙為俯視圖,在D型盒上半面中心S處有一正離子源,它發(fā)出的正離子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入D型盒中,在磁場力作用下運(yùn)動半周,再經(jīng)狹縫電壓加速;為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速,應(yīng)設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動的周期一致。如此周而復(fù)始,最后到達(dá)D型盒的邊緣,獲得最大速度后被束流提取裝置提取。設(shè)被加速的粒子為質(zhì)子,質(zhì)子的電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時(shí)電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d,質(zhì)子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零,分析時(shí)不考慮相對論效應(yīng)。
(1)求質(zhì)子經(jīng)第1次加速后進(jìn)入一個(gè)D形盒中的回旋半徑與第2次加速后進(jìn)入另一個(gè)D形盒后的回旋半徑之比;
(2)若考慮質(zhì)子在狹縫中的運(yùn)動時(shí)間,求質(zhì)子從離開離子源到被第n次加速結(jié)束時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)若要提高質(zhì)子被此回旋加速器加速后的最大動能,可采取什么措施?
(4)若使用此回旋加速器加速氘核,要想使氘核獲得與質(zhì)子相同的最大動能,請你通過分析,提出一個(gè)簡單可行的辦法。

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