【題目】如圖所示，幾個(gè)長(zhǎng)度逐漸增大的金屬圓筒和一個(gè)靶，它們沿軸線排列成一串.各筒和靶相間地連接到頻率為f、最大電壓為U的正弦交流電源兩端，整個(gè)裝置放在真空容器中，圓筒的兩底面中心開有小孔.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場(chǎng)力的作用而加速（設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場(chǎng)），縫隙的寬度很小，離子穿過縫隙的時(shí)間不計(jì).已知離子進(jìn)入第一個(gè)圓筒左端的速度為，且這時(shí)第一、二個(gè)圓筒間的電勢(shì)差為了使打在靶上的離子獲得最大的能量，各個(gè)圓筒的最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?并求出這種情況下打到靶離子的能量.

【答案】，

【解析】

粒子在圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于交流電變化周期的一半時(shí)，即為一直處于加速狀態(tài)，則有：

進(jìn)入第n個(gè)圓筒的速度為vn，由動(dòng)能定理：

Ln=vnt

解得：

由動(dòng)能定理得，最終達(dá)到靶子上的能量為：

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：

【題目】明代學(xué)者方以智在《陽(yáng)燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是

A. 若增大入射角i，則b光先消失

B. 在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)小于b光

C. a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生

D. 若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和車燈玻璃均按同一要求設(shè)置，使司機(jī)不僅可以防止對(duì)方汽車強(qiáng)光的刺激，也能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體．以下措施中可行的是(　　)

A.前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的

B.前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向也是豎直的

C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上，車燈玻璃的透振方向是斜向左上

D.前窗玻璃的透振方向是斜向右上，車燈玻璃的透振方向也是斜向右上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2013年12月10日晚上九點(diǎn)二十分，在太空飛行了九天的“嫦娥三號(hào)”飛船，再次成功變軌，從100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道Ⅱ，兩軌道相交于點(diǎn)P，如圖所示。關(guān)于“嫦娥三號(hào)”飛船，以下說法不正確的是（ ）

A.在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度大

B.在軌道Ⅰ上P點(diǎn)的向心加速度比在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的向心加速度小

C.在軌道Ⅰ上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道Ⅱ上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大

D.在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B是一對(duì)平行金屬板，A板接地如圖所示.在兩板間加一周期為T的交變電壓U，使B板的電勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律為:在時(shí)間內(nèi)，（正的常數(shù)）；在時(shí)間內(nèi)，；在時(shí)間內(nèi)；在時(shí)間內(nèi)，……現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)內(nèi)，設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)（ ）

A.若電子是在時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)

B.若電子是在時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

C.若電子是在時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

D.若電子是在時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺(tái)面上的固定彈射器、豎直圓軌道（在最低點(diǎn)E分別與水平軌道和相連）、高度h可調(diào)的斜軌道組成。游戲時(shí)滑塊從O點(diǎn)彈出，經(jīng)過圓軌道并滑上斜軌道。全程不脫離軌道且恰好停在B端則視為游戲成功。已知圓軌道半徑，長(zhǎng)，長(zhǎng)，圓軌道和光滑，滑塊與、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)�；瑝K質(zhì)量m=2g且可視為質(zhì)點(diǎn)，彈射時(shí)從靜止釋放且彈簧的彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為滑塊動(dòng)能。忽略空氣阻力，各部分平滑連接。求

（1）滑塊恰好能過圓軌道最高點(diǎn)F時(shí)的速度大小；

（2）當(dāng)且游戲成功時(shí)，滑塊經(jīng)過E點(diǎn)對(duì)圓軌道的壓力大小及彈簧的彈性勢(shì)能；

（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢(shì)能與高度h之間滿足的關(guān)系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有不同相對(duì)速度的情況下,時(shí)鐘的頻率是不同的,它們之間的關(guān)系如圖所示。由此可知,當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0.6c(c為真空中的光速)時(shí),時(shí)鐘的周期大約為________。在日常生活中,我們無法察覺時(shí)鐘周期性變化的現(xiàn)象,是因?yàn)橛^察者相對(duì)于時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)速度__________________。若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表,從地面上觀察,飛船上的一切物理、化學(xué)過程和生命過程都變________________(選填“快”或“慢”)了。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度

①為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說法正確的是__________

A組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球

B組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線

C實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)

D擺長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅盡量大

②如圖所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約為1m的單擺，實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)出單擺的周期；然后保持懸點(diǎn)位置不變，設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn)，并測(cè)出單擺周期；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離，用上述測(cè)量結(jié)果，寫出重力加速度的表達(dá)式g=____________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立一直角坐標(biāo)系，如圖所示。從坐標(biāo)原點(diǎn)沿+y軸前進(jìn)0.2m到A點(diǎn)，電勢(shì)降低了V，從坐標(biāo)原點(diǎn)沿+x軸前進(jìn)0.2m到B點(diǎn)，電勢(shì)升高了V，取坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向?yàn)椋?/span> ）

A. 50V/m，方向BA

B. 50V/m，方向AB

C. 100V/m，方向BA

D. 100V/m，方向垂直AB斜向下

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案