【題目】歸納式探究-研究帶電粒子在回旋加速器中的運(yùn)動(dòng):

(1)磁體周圍存在磁場(chǎng),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱用磁感應(yīng)強(qiáng)度描述,用符號(hào)B表示,單位是特斯拉,符號(hào)是T.我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。鸥袘(yīng)強(qiáng)度大的地方,磁感線密;磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方,磁感線疏.

條形磁體外部的磁感線分布如圖甲所示,則a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度較大的是

磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng).

(2)回旋加速器的原理如圖乙所示,D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒,被置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們接在電壓一定的交流電源上,從D1的圓心O處釋放不同的帶電粒子(加速度可以忽略,重力不計(jì)),粒子在兩金屬盒之間被不斷加速,最終離開回旋加速器時(shí),獲得一定的最大動(dòng)能.改變帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,磁感應(yīng)強(qiáng)度B,金屬盒半徑R,帶電粒子的最大動(dòng)能Ek隨之改變.得到數(shù)據(jù)如表:

次數(shù)

m/kg

q/C

B/T

R/m

Ek/J

1

3.2×10-27

1.6×10-19

1×10-2

1

4×10-16

2

6.4×10-27

1.6×10-19

1×10-2

1

2×10-16

3

3.2×10-27

4.8×10-19

1×10-2

1

36×10-16

4

6.4×10-27

1.6×10-19

2×10-2

1

8×10-16

5

1.6×10-27

1.6×10-19

1×10-2

3

72×10-16

①Ek= k ,其中k= (填上數(shù)值和單位).

②對(duì)于同一帶電粒子.在不同的同旋加速器中,要獲得相同的最大動(dòng)能,則金屬盒半徑R與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系可以用圖象中的圖線 表示.

【答案】(1)a;(2)①;0.5Jkg/(C2T2m2);②c.

【解析】

試題分析:

我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。鸥芯密的地方,磁感線密;磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方,磁感線疏.a(chǎn)點(diǎn)磁感線密,磁感線密。

(2)比較次數(shù)1和2,在q、B、R相同時(shí),m變?yōu)樵瓉淼膬杀,Ek變?yōu)樵瓉淼?/2,可知?jiǎng)幽蹺k與質(zhì)量m成反比;

比較次數(shù)1和2,在m、B、R相同時(shí),q變?yōu)樵瓉淼?倍,Ek變?yōu)樵瓉淼?倍,可知?jiǎng)幽蹺k與q2成正比

比較次數(shù)2和4,在q、m、R相同時(shí),B變?yōu)樵瓉淼膬杀,Ek變?yōu)樵瓉淼?倍,可知?jiǎng)幽蹺k與B2成正比

比較次數(shù)1和5,在q、B相同時(shí),m變?yōu)樵瓉淼膬杀叮琑變?yōu)樵瓉淼?倍,Ek變?yōu)樵瓉淼?8倍,可知?jiǎng)幽蹺k與R2成正比。

綜上所述:Ek= k將第一組使用數(shù)據(jù)代入解得,k=0.5Jkg/(C2T2m2);

②由Ek= k,B=,對(duì)于同一帶電粒子.在不同的同旋加速器中去,q和m相同,要獲得相同的最大動(dòng)能,則金屬盒半徑R與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系應(yīng)成反比。C圖像符合要求。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖,使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組(圖中未畫出)將實(shí)心長(zhǎng)方體A從江底沿豎直方向勻速吊起,圖乙是鋼纜繩對(duì)A的拉力F1隨時(shí)間t變化的圖像。A完全離開水面后,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力F大小為6.25×103N,滑輪組的機(jī)械效率為80%。已知A的重力2×104 N,A上升的速度始終為0.1m/s。(不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響)求:

(1)長(zhǎng)方體A未露出水面時(shí)受到的浮力;

(2)長(zhǎng)方體A的密度;

(3)長(zhǎng)方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率。

(4)把長(zhǎng)方體A按圖21甲中的擺放方式放在岸邊的水平地面上,它對(duì)地面的壓強(qiáng)。

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【題目】測(cè)定導(dǎo)體電阻的實(shí)驗(yàn)中,電源使用二節(jié)新干電池,被測(cè)電阻的阻值約為5 歐,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是10Ω 1.5A 。

1圖甲是沒有連接完整的實(shí)驗(yàn)電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整;

2某次實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為________________伏;

3電路連接正確,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如右下表所示,其中一組數(shù)據(jù)有拼湊的嫌疑,請(qǐng)指出并說明判斷依據(jù)_____________________。

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【題目】如圖所示電路,電源電壓不變。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為4V;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí),電壓表的示數(shù)變化了2V,在15s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J。則下列結(jié)果正確的是

A.滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為9Ω

B.R1的阻值為18Ω

C.電源電壓為10V

D.R1先后兩次消耗的電功率之比為4﹕3

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【題目】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了探究影響電流產(chǎn)生熱量的因素,準(zhǔn)備了兩個(gè)相同的燒瓶,內(nèi)裝質(zhì)量相等的煤油,兩個(gè)帶有橡膠塞的規(guī)格完全相同的溫度計(jì),三個(gè)規(guī)格完全相同的滑動(dòng)變阻器,四根阻值不同(R1 >R2 ;R3=R4)的電阻絲,以及電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩個(gè)方案。

(1)甲方案可探究當(dāng) 和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。閉合開關(guān),通電一段時(shí)間后,溫度升高較多的是 溫度計(jì)。(選填A”或B”)。

(2)乙方案可探究當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟 的關(guān)系。閉合開關(guān),通電一段時(shí)間后,溫度升高較多的是 溫度計(jì)。(選填C” D”)。

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【題目】有一電熱水器,質(zhì)量為20kg,裝滿水后的總質(zhì)量為70kg,該熱水器額定電壓是220V,內(nèi)部有兩個(gè)加熱管,有三檔不同的加熱功率,其中最大額定功率是2000W,如圖是電熱水器安裝的尺寸及其受力示意圖,在豎直方向上熱水器受到掛鉤拉力F2和重力G,在水平方向上熱水器受到膨脹螺釘對(duì)它的拉力F1和墻壁對(duì)它的支持力F3.(g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)

(1)該熱水器最多能裝多少立方米的水?

(2)該熱水器裝滿水時(shí),膨脹螺釘?shù)睦1是多大?

(3)若熱水器內(nèi)部?jī)蓚(gè)加熱管的電阻阻值相同,則每個(gè)加熱管的電阻是多少?

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【題目】電動(dòng)自行車已是我們生活中必不可少的交通工具(如圖所示)。電動(dòng)騎行時(shí),蓄電池給車上的電動(dòng)機(jī)供電,為車提供動(dòng)力。下表是某種型號(hào)電動(dòng)自行車主要的技術(shù)參數(shù)。問:

(1)該電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大?

(2)行駛過程中每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m2,某中學(xué)生騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛,試計(jì)算地面受到的壓強(qiáng)是多大?(g取10N/kg,中學(xué)生體重取50 kg)

(3)從環(huán)保的角度考慮,與摩托車相比,電動(dòng)自行車有什么優(yōu)點(diǎn)?(列舉兩條)

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【題目】一汽車行駛在一段平直公路上,前1min行駛了1200m,然后又用10m/s行駛了1.44km到達(dá)一個(gè)加油站,則這汽車:

(1)前1min的平均速度是多少m/s?

(2)中間1.44km路程中用時(shí)是多少s?

(3)經(jīng)過加油站后,這汽車以15米/秒的速度繼續(xù)沿平直公路勻速駛向?qū)γ娴纳椒,到山峰前某處司機(jī)鳴笛,4秒后司機(jī)聽到回聲,則鳴笛處距山峰有多少米.(空氣的溫度是15℃)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】請(qǐng)閱讀下面一段短文后,認(rèn)真思考并回答有關(guān)問題.如圖所示,小明和小剛用細(xì)棉線連接了兩個(gè)可樂飲料的紙杯制成了一個(gè)土電話。

(1)他們用土電話能實(shí)現(xiàn)10m間的通話,這表明 。

(2)相距同樣遠(yuǎn),講話者以相同的響度講話,如果改用細(xì)金屬絲連接土電話,則聽到的聲音就大些。這一實(shí)驗(yàn)表明: 。

(3)如果用土電話時(shí),另一個(gè)同學(xué)捏住棉線的某一部分,則聽的一方就聽不到聲音了,這是由于 。

(4)某研究小組利用以上兩個(gè)紙杯和一些長(zhǎng)短、粗細(xì)不同的琴弦,又進(jìn)行了探究音調(diào)與哪些因素有關(guān)的活動(dòng)。他們選用的琴弦長(zhǎng)度、材料在圖中已標(biāo)出(其中琴弦的的直徑關(guān)系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在音箱上的松緊程度一致。

①若他們想研究音調(diào)的高低與琴弦長(zhǎng)度的關(guān)系應(yīng)選擇琴弦 (選填符號(hào))。

②若選擇琴弦a和b,則是為了研究

③若有同學(xué)選擇c和d進(jìn)行研究,并推理得出:琴弦長(zhǎng)度越長(zhǎng),振動(dòng)越慢,音調(diào)就越低的結(jié)論。該同學(xué)探究過程中存在什么問題? 。

④兩位同學(xué)還可以選擇琴弦 (選填符號(hào)),研究琴弦音調(diào)高低與材料的關(guān)系。

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