【題目】對一個(gè)高能的帶電粒子，如果當(dāng)它在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)速度大于電磁波在介質(zhì)中的傳播速度時(shí)，將發(fā)出契倫科夫輻射：

（1）導(dǎo)出粒子速度、介質(zhì)折射率和契倫科夫輻射相對于粒子飛行直線所構(gòu)成的角度之間的關(guān)系式

（2）在20℃、一個(gè)大氣壓時(shí)，氫氣的折射率，為了使一個(gè)電子（質(zhì)量為）穿過20℃、一個(gè)大氣壓的氫氣介質(zhì)時(shí)發(fā)生契倫科夫輻射，此電子應(yīng)具有的最小動(dòng)能為多少？

（3）用一根長的管道充以20℃、一個(gè)大氣壓的氫氣加上光學(xué)系統(tǒng)制成一契倫科夫輻射探測器，探測到發(fā)射角為的輻射光，角度精度為．一束動(dòng)量為的帶電粒子通過計(jì)數(shù)器，由于粒子的動(dòng)量是已知的，故實(shí)際上契倫科夫角度的測量就是對粒子靜止質(zhì)量的一種量度．對于接近的粒子，用契倫科夫探測器確定，當(dāng)精確到一級小量時(shí)，相對誤差是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）當(dāng)介質(zhì)的折射率為時(shí)，電磁波在介質(zhì)中的傳播速度為，波的傳播與粒子的運(yùn)動(dòng)速度之間構(gòu)成圖示的關(guān)系，即有

，所以，

（2）由于，即.所以，電子的動(dòng)能

（3）在考慮相對論效應(yīng)的情況下，粒子的動(dòng)量為，所以，，

①

又，，則，

所以， ②

考慮到粒子的，，則由及可得

，

則由式①②可得

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】如圖所示，兩根粗細(xì)相同、兩端開口的直玻璃管 A 和 B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量同溫度的空氣，空氣柱長度 H1>H2，水銀柱長度 h1>h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動(dòng)情況是：（ ）

A. 均向下移動(dòng)，A 管移動(dòng)較多 B. 均向上移動(dòng)，A 管移動(dòng)較多

C. A 管向上移動(dòng)，B 管向下移動(dòng) D. 無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒有畫出，電火花計(jì)時(shí)器接220 V、50 Hz交流電源。他經(jīng)過測量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表：

（1）設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的周期為T，計(jì)算的公式為＝____；

（2）根據(jù)（1）中得到的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為t＝0，試在圖中所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出v－t圖象____；

（3）利用該圖象求得物體的加速度a＝___ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；

（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比___(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，將一根長為L的彈性細(xì)繩左右兩端固定在同一水平線上相距為L的M、N兩點(diǎn) 時(shí)，彈性細(xì)繩恰為自然長度，現(xiàn)將一重量為G的鉤碼掛在繩上P點(diǎn)，鉤碼掛鉤光滑，靜止時(shí)MPN恰構(gòu)成一正三角形．假設(shè)彈性細(xì)繩中的彈力與彈性細(xì)繩 的伸長之間的關(guān)系遵循胡克定律，彈性細(xì)繩沒超過彈性限度，則彈性細(xì)繩的勁度系數(shù)為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置一時(shí)間（）圖線.由圖可知

A.在時(shí)刻,a、b時(shí)刻兩車相遇

B.在時(shí)刻,兩車運(yùn)動(dòng)方向相反

C.在到這段時(shí)間內(nèi),b車的速率先減小后增大

D.在到這段時(shí)間內(nèi),b車的速率一直比a車的大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的長直桿上，直桿與水平面夾角θ為37°.現(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的風(fēng)力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)向上運(yùn)動(dòng)，3s后小球到達(dá)B點(diǎn)，已知桿與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.試求：(sin37°=0.6，con37°=0.8，g=10m/s2)

（1）小球運(yùn)動(dòng)的加速度a和小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大��？

（2）若小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，使風(fēng)力大小不變，方向立即改為水平向左。則從改變風(fēng)力F開始計(jì)時(shí)，小球經(jīng)多長時(shí)間將回到A點(diǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，對邊AB∥CD、AD∥BC，電場方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電粒子從AB上的P點(diǎn)平行于紙面射入該區(qū)域，入射方向與AB的夾角為θ（θ<90°），粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)并從CD射出。若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點(diǎn)射入該區(qū)域，恰垂直CD射出。已知邊長AD=BC=d，帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計(jì)粒子的重力。求

（1）帶電粒子入射速度的大小；

（2）帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)電子原來靜止于平行板電容器的中間，設(shè)AB兩板的距離足夠大，今在t=0開始在兩板間加一個(gè)交變電壓，使得該電子最后打在A板上，則下列滿足要求的交變電壓有

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳臺(tái)滑雪的過程可用如圖所示的簡化模型進(jìn)行質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，從A點(diǎn)由靜止沿傾斜軌道AB下滑，在下降高度為h后從水平軌道B點(diǎn)飛出，速度大小為vB，落在傾角為θ的斜面上的C點(diǎn)。全程空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。請根據(jù)以上條件求：

（1）質(zhì)點(diǎn)沿軌道AB下滑過程中阻力對質(zhì)點(diǎn)所做的功W；

（2）質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)飛出后在空中飛行的時(shí)間t；

（3）質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)飛出后在空中離斜面的最遠(yuǎn)距離H.

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