【題目】如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關(guān)于y軸對稱間距為2dMN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強磁場,其中KKx軸上方)下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外,JK上方區(qū)域磁場垂直紙面向里,其磁感應(yīng)強度均為B.直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點軸對稱,其中心軸在位于x軸上,且末端剛好與MNPQ的邊界對齊;質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MNPQ邊界進入磁場。為實現(xiàn)正、負電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實現(xiàn)對心碰撞(速度方向剛好相反),根據(jù)入射速度的變化,可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h,不計粒子間的相互作用,不計正、負電子的重力,求:

1)哪個直線加速器加速的是正電子;

2)正、負電子同時以相同速度ν1進入磁場,僅經(jīng)過邊界一次,然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞,試通過計算求出v1的最小值。

3)正、負電子同時以v2速度進入磁場,求正、負電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點的距離。

【答案】1)直線加速器22;(3y2[]n1,35,7…2k1。

【解析】

1)正負電子進入磁場后要在Ⅱ區(qū)域相遇,因此正負電子出加速器以后都向上偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則可知直線加速器2加速得為正電子

2)如圖所示:d2Rsinθ,R1cosθ)=h

或直接得:

整理得:R

即當,即hRmin

根據(jù)ev1Bm,求得:v1

3)當v,則R,距離總是滿足:y2h

情況一:hR,只有一種情況hR,△y

情況二:hR,hR

那么y2[],n1,3,5,7…2k1

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】若想檢驗使月球繞地球運動的力使蘋果落地的力是否遵循同樣的規(guī)律,在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下,需要驗證( 。

A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的

B.月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的

C.自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的

D.蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的傳送帶與一光滑曲面相接(間隙很。,一小滑塊質(zhì)量為m=0.1kg,從距離傳送帶h=0.2m處靜止滑下,傳送帶水平部分長l=1.8m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1g10m/s2).

1)使傳送帶固定不動,問滑塊能否滑離傳送帶?摩擦產(chǎn)生的熱量是多少?

2)傳送帶逆時針以v2=1m/s勻速運動,問滑塊能否滑離傳送帶?產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊ab(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是(

Ab一定比a先開始滑動 Ba、b所受的摩擦力始終相等

Cωb開始滑動的臨界角速度 D.當ω時,a所受摩擦力的大小為kmg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兒童樂園里的彈珠游戲不僅具有娛樂性還可以鍛煉兒童的眼手合一能力。某彈珠游戲可簡化成如圖所示的豎直平面內(nèi)OABCD透明玻璃管道,管道的半徑較小。為研究方便建立平面直角坐標系,O點為拋物口,下方接一滿足方程yx2的光滑拋物線形狀管道OA;AB、BC是半徑相同的光滑圓弧管道,CD是動摩擦因數(shù)μ0.8的粗糙直管道;各部分管道在連接處均相切。A、BC、D的橫坐標分別為xA1.20m、xB2.00m、xC2.65m、xD3.40m。已知,彈珠質(zhì)量m100g,直徑略小于管道內(nèi)徑。EBC管道的最高點,在D處有一反彈膜能無能量損失的反彈彈珠,sin37°0.6,sin53°0.8,g10m/s2,求:

1)若要使彈珠不與管道OA觸碰,在O點拋射速度ν0應(yīng)該多大;

2)若要使彈珠第一次到達E點時對軌道壓力等于彈珠重力的3倍,在O點拋射速度v0應(yīng)該多大;

3)游戲設(shè)置3次通過E點獲得最高分,若要獲得最高分在O點拋射速度ν0的范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是氫原子的能級圖,對于一群處于n=4的氫原子,下列說法中正確的是(  )

A. 這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級躍遷

B. 這群氫原子能夠發(fā)出4種不同頻率的光

C. n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出的光的波長最長

D. 如果發(fā)出的光子中有兩種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),其中一種一定是由n=3能級躍遷到n=2能級發(fā)出的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩相同小球在離地面同一高度處以相同大小的初速度v0分別沿水平方向和豎直方向拋出,不計空氣阻力,如圖所示,則下列說法正確的是(  )

A. 兩小球落地時速度相同

B. 兩小球落地時,重力的瞬時功率相同

C. 從開始運動至落地,重力對兩小球做的功不同

D. 從開始運動至落地,重力對兩小球做功的平均功率PA>PB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ab兩點位于同一條豎直線上,從a、b兩點分別以速度v1、v2水平拋出兩個小球,它們都能經(jīng)過水平地面上方的P點.則下列說法正確的是(  )

A. 兩小球拋出的初速度v1>v2

B. 兩小球拋出的初速度v1<v2

C. a點拋出的小球著地時水平射程較大

D. b點拋出的小球著地時水平射程較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為300的滑雪道上,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為。在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是

A. 運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能

B. 運動員獲得的動能為

C. 系統(tǒng)減少的機械能為

D. 運動員克服摩擦力做功為

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