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1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器．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．磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直. 設兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質量為m、電量為q,粒子從D形盒一側開始被加速（初動能可以忽略），經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）粒子至少經過多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出


（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

                        代入數據得： …………………………………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據得 ………………2分

粒子每經過一次加速動能增加qU，設經過n次加速粒子射出，則 代入數據，解得： ………………………………2分


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，以速度v逆時針勻速轉動的足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ．現將一個質量為m的小木塊輕輕地放在傳送帶的上端，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ，則乙圖中能夠正確地描述小木塊的速度隨時間變化關系的圖線是（ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是    （填入正確選項前的字母。選對1個給3分，選對2個給4分，選對3個給6分。每錯1個扣3分，最低得分為0分）

       A．液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，故液體表面存在張力

       B．懸浮在液體中的固體小顆粒會不停的做無規(guī)則的運動，這種運動是分子熱運動

       C．把很多小的單晶體放在一起，就變成了非晶體

       D．第二類永動機沒有違反能量守恒定律

       E．絕對零度不可達到

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科目：高中物理 來源： 題型：


2012年11月，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖1為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統(tǒng)立即關閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機施加一作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止。若航母保持靜止，在某次降落中，以飛機著艦為計時起點，飛機的速度隨時間變化關系如圖2所示。飛機在t1=0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置，此時速度v1=70m/s；在t2=2.4s時飛機速度v2=10m/s。飛機從t1到t2的運動可看成勻減速直線運動。設飛機受到除阻攔索以外的阻力f大小不變，f=5.0×104N，“殲15”艦載機的質量m=2.0×104kg。

（1）若飛機在t1時刻未鉤住阻攔索，仍立即關閉動力系統(tǒng)，僅在阻力f的作用下減速，求飛機繼續(xù)滑行的距離（假設甲板足夠長）；

（2）在t1至t2間的某個時刻，阻攔索夾角α=120°，求此時阻攔索中的彈力T；

（3）飛機鉤住阻攔索后在甲板上滑行的距離比無阻攔索時少s=898m，求從t2時刻至飛機停止,阻攔索對飛機做的功W。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


一列簡諧橫波，在t=0.2s時波的圖象如圖（甲）所示，這列波中質點P的振動圖像如圖（乙）所示，那么該波的傳播速度和傳播方向是

A．v=1.5 m/s，向左傳播

B．v=1.5 m/s，向右傳播

C．v=2.0 m/s，向左傳播

D．v=2.0 m/s，向右傳播

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


一名攀巖運動員在登上陡峭的峰頂時不小心碰落了一塊石塊，8s后他聽到石塊落到地面的聲音。若考慮到聲音傳播所需的時間，設聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，則估算山峰的實際高度值應最接近于以下哪個值？（         ）（g取10 m/s2）

A．80m       B．160m        C．250m     D．320m

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“蹦極跳”是一項勇敢者的運動。跳躍者用彈性長繩一端綁在腳踝關節(jié)處，另一端固定在幾十米高處，然后從該高處跳下。某人做蹦極運動時，從起跳開始計時，他對彈性長繩的彈力F隨時間t變化規(guī)律，通過傳感器用計算機繪制出如圖所示的曲線。為研究方便，不計彈性長繩的重力，忽略跳躍者所受的空氣阻力，并假設他僅在豎直方向運動，重力加速度g取10m/s2。問：

（1）根據圖中信息，可推知該跳躍者所用彈性繩的原長大概有多長？

（2）根據圖中信息，該跳躍者在此次跳躍過程中的最大加速度為多大？

（3）假設跳躍者的機械能都損耗于與彈性繩相互作用過程中，且每一次與彈性繩相互作用過程損耗的機械能都相同。試估算，為使該跳躍者第一次彈回時能到達與起跳點等高處，需要給他多大的初速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：


右圖為雙縫干涉的實驗示意圖，光源發(fā)出的光經濾光片成為單色光，然后通過單縫和雙縫，在光屏上出現明暗相間的條紋。若要使干涉條紋的間距變大，在保證其他條件不變的情況下，可以   

A．將光屏移近雙縫

B．更換濾光片，改用波長更長的單色光

C．增大雙縫的間距

D．將光源向雙縫移動一小段距離

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻壁。重物質量為木板質量的兩倍，重物與木板間的動摩擦因數為µ 。使木板與重物以共同的速度v0向右運動，某時刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短。求木板從第一次與墻壁碰撞到再次與重物速度相同時，木板右端離墻壁的距離。

 


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