回旋加速器是用來加速一群帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的儀器,其核心部分是兩個(gè)D形金屬扁盒,兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接,以便在盒間的窄縫中形成一勻強(qiáng)電場(chǎng),高頻交流電源的周期與帶電粒子在D型盒中的運(yùn)動(dòng)周期相同,使粒子每穿過窄縫都得到加速(盡管粒子的速率和半徑一次比一次增大,運(yùn)動(dòng)周期卻始終不變)。兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于盒底面,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子源置于D形盒的中心附近,若粒子源放射出粒子的電量為q,質(zhì)量為m,最大回旋半徑為R,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,不計(jì)粒子的重力和初速度,試求:

(1)兩盒所加交流電的頻率為多大?

(2)粒子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能為多少?

(3)設(shè)兩D形盒間電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,計(jì)算粒子在整個(gè)回旋加速器中運(yùn)動(dòng)所用的總時(shí)間t為多少?(忽略粒子在盒間窄縫電場(chǎng)中加速所用的時(shí)間)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2017屆甘肅省高三上學(xué)期第三次月考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

已知,某衛(wèi)星在赤道上空軌道半徑為r1的圓形軌道上繞地運(yùn)行的周期為T,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方.假設(shè)某時(shí)刻,該衛(wèi)星如圖在A點(diǎn)變軌進(jìn)入橢圓軌道,近地點(diǎn)B到地心距離為r2.設(shè)衛(wèi)星由A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,地球自轉(zhuǎn)周期為T0,不計(jì)空氣阻力.則( )

A.

B.

C. 衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時(shí),機(jī)械能增大

D. 衛(wèi)星由圖中圓軌道進(jìn)入橢圓軌道過程中,機(jī)械能不變

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年河北武邑中學(xué)高一上11.20周考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段與傳送帶相對(duì)靜止,勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端,下列說法正確的是

A.第一階段摩擦力對(duì)物體做正功,第二階段摩擦力對(duì)物體不做功

B.第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體重力勢(shì)能的變化

C.第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加

D.物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加等于全過程摩擦力對(duì)物體所做的功

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京市昌平區(qū)高一下學(xué)期期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,電梯轎廂質(zhì)量為M,底板上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體,鋼索拉著轎廂由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)上升高度為H時(shí),速度達(dá)到v,不計(jì)空氣阻力,則在此過程中

A.鋼索的拉力做功等于

B.鋼索對(duì)轎廂及物體構(gòu)成的系統(tǒng)做功等于

C.底板支持力對(duì)物體做功等于

D.物體克服重力做功的平均功率等于mgv

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京市昌平區(qū)高一下學(xué)期期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速滑下,下列說法正確的是

A.物體機(jī)械能不變,內(nèi)能也不變

B.物體機(jī)械能減小,內(nèi)能不變

C.物體機(jī)械能減小,內(nèi)能增大,機(jī)械能與內(nèi)能總量減小

D.物體機(jī)械能減小,內(nèi)能增大,機(jī)械能與內(nèi)能總量不變

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科目:高中物理 來源:2017屆北京市央民族大學(xué)附高三12月考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定待測(cè)電阻的阻值,(阻值約為3Ω),除電源(電動(dòng)勢(shì)為1.5V)、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:

a.電流表(量程0.6A)

b.電流表(量程3A)

c.電壓表(量程3V)

d.電壓表(量程15V)

e.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω)

f.滑動(dòng)變阻器(最大阻值100Ω)

(1)實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)選擇的器材有________、________、________(填入所選器材前面的字母);

(2)在虛線框內(nèi)畫出所設(shè)計(jì)的電路圖,并用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路;

(3)引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是__________。

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科目:高中物理 來源:2017屆北京市央民族大學(xué)附高三12月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,平行線代表電場(chǎng)線,但未標(biāo)明方向,一個(gè)帶正電,電量為的微粒在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了,已知A點(diǎn)的電勢(shì)為-10V,則以下判斷正確的是

A. 微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示

B. 微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示

C. B點(diǎn)電勢(shì)為零

D. B點(diǎn)電勢(shì)為-20V

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科目:高中物理 來源:2016屆北京市延慶區(qū)高三3月一?荚?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm,雙縫與屏的距離L2=600mm,單縫寬d1=0.10mm,雙縫間距d2=0.20mm。用測(cè)量頭來測(cè)量光屏上干涉亮條紋到中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)屏上亮紋的中心,(如圖2所示),記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)為0.640mm,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第7條亮紋的中心(如圖3所示)記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)_______________mm。由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光的波長(zhǎng)_________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)在本實(shí)驗(yàn)中如果增大雙縫與屏的距離則光屏上得到的條紋間距________(填增大、減小或不變)。

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科目:高中物理 來源:2016屆北京市石景山區(qū)高三一模物理試卷(解析版) 題型:選擇題

某興趣學(xué)習(xí)小組的同學(xué)深入學(xué)習(xí)了靜電場(chǎng)中關(guān)于電勢(shì)的知識(shí):若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,在一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,與點(diǎn)電荷相距r處的電勢(shì)為φ=k;如果某點(diǎn)處在多個(gè)點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)中,則電勢(shì)為每一個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)所產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和。

如圖所示,AB是均勻帶電的細(xì)棒,所帶電荷量為+Q。C為AB棒附近的一點(diǎn),CB垂直于AB。若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,AB棒上的電荷所形成的電場(chǎng)中,C點(diǎn)的電勢(shì)為φ0,φ0可以等效成AB棒上某點(diǎn)P處、電荷量為+Q的點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)在C點(diǎn)的電勢(shì)。該小組的同學(xué)將AB棒均分成兩段,利用對(duì)稱性,求得AC連線中點(diǎn)D處的電勢(shì)為

A.φ0 B.φ0 C.φ0 D.2φ0

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