【題目】水平折疊式串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置,如圖是其主體原理側(cè)視圖。圖中為一級(jí)真空加速管,中部處有很高的正電勢， 、兩端口均有電極接地(電勢為零)； 、左邊為方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場； 為二級(jí)真空加速管,其中處有很低的負(fù)電勢, 、兩端口均有電極接地(電勢為零)。有一離子源持續(xù)不斷地向端口釋放質(zhì)量為m、電荷量為e的負(fù)一價(jià)離子,離子初速度為零,均勻分布在端口圓面上。離子從靜止開始加速到達(dá)處時(shí)可被設(shè)在該處的特殊裝置將其電子剝離,成為正二價(jià)離子(電子被剝離過程中離子速度大小不變)；這些正二價(jià)離子從端口垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，全部返回端口繼續(xù)加速到達(dá)處時(shí)可被設(shè)在該處的特殊裝置對其添加電子，成為負(fù)一價(jià)離子(電子添加過程中離子速度大小不變)，接著繼續(xù)加速獲得更高能量的離子。已知端口、端口、端口、端口直徑均為L, 與相距為2L,不考慮離子運(yùn)動(dòng)過程中受到的重力,不考慮離子在剝離電子和添加電子過程中質(zhì)量的變化, ， ，求：

(1)離子到達(dá)端口的速度大小v；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度度大小B；

(3)在保證(2)問中的B不變的情況下,若端口有兩種質(zhì)量分別為、，電荷量均為e的的負(fù)一價(jià)離子,離子從靜止開始加速,求從端口射出時(shí)含有m1、m2混合離子束的截面積為多少。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）對離子加速全過程由動(dòng)能定理得到：

解得：

（2）進(jìn)入磁場中，

，

解得：

（3）， ，

，

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】小明在實(shí)驗(yàn)室做“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)。

（1）如圖所示，小明已經(jīng)完成了一部分的線路連接，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中完成剩下的電路連線____。

（2）在開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)置于_____（填“左端”或“右端”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示站在平板卡車上的人用水平力F推車，腳對車的靜摩擦力向后為f,則下列說法正確的是（ ）

A. 當(dāng)車勻速前進(jìn)時(shí)，F和f對車做的功代數(shù)和為零

B. 當(dāng)車加速前進(jìn)時(shí)，F和f對車做的功代數(shù)和為正值

C. 當(dāng)車減速前進(jìn)時(shí)，F和f對車做的功代數(shù)和為正值

D. 不管車如何運(yùn)動(dòng)，F和f對車做的功代數(shù)和均為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示，在木箱內(nèi)粗糙斜面上靜止質(zhì)量為m的物體，木箱豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的變化規(guī)律如圖b所示，物體始終相對斜面靜止。斜面對物體的支持力和摩擦力分別為FN和f，則下列說法正確的是（ ）

A. 在0-t1時(shí)間內(nèi)，FN增大，f減小

B. 在0-t1時(shí)間內(nèi)，FN減小，f增大

C. 在t1-t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)N增大，f增大

D. 在t1-t2時(shí)間內(nèi)， FN減小，f減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)過程中：

①小李同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑如圖所示，則擺球直徑d＝________cm；

②小張同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)卻不小心忘記測量小球的半徑，但測量了兩次擺線長和周期，第一次測得懸線長為L1，對應(yīng)單擺的振動(dòng)周期為T1，第二次測得懸線長為L2，對應(yīng)單擺的振動(dòng)周期為T2，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)也可導(dǎo)出重力加速度的表達(dá)式為________________。

(2)在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小李同學(xué)采用了如圖乙所示的可拆式變壓器(鐵芯不閉合)進(jìn)行研究

①實(shí)驗(yàn)還需圖甲所示下列器材中的________(多選)；

②實(shí)驗(yàn)中，上圖中變壓器的原線圈接“0；8”接線柱，副線圈接“0；4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V，則所接電源電壓擋位為________。

A.18.0V

B.10.0V

C.5.0V

D.2.5V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】紹興市S區(qū)奧體中心舉行CH杯全國蹦床錦標(biāo)賽。對于如圖所示蹦床比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員的分析，下列說法中正確的是（ ）

A. 運(yùn)動(dòng)員在蹦床上上升階段，一直處于超重狀態(tài)

B. 運(yùn)動(dòng)員在蹦床上加速上升階段，蹦床的彈性勢能增大

C. 運(yùn)動(dòng)員離開蹦床在空中運(yùn)動(dòng)階段，一直處于失重狀態(tài)

D. 運(yùn)動(dòng)員離開蹦床在空中運(yùn)動(dòng)階段，重力勢能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛車在同一直軌道上向右勻速行駛，甲車的速度為v1＝16 m/s，乙車的速度為v2＝12 m/s，乙車在甲車的前面．當(dāng)兩車相距L＝6 m時(shí)，兩車同時(shí)開始剎車，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，甲車以a1＝2 m/s2的加速度剎車，6 s后立即改做勻速運(yùn)動(dòng)，乙車剎車的加速度為a2＝1 m/s2.求：

（1）從兩車剎車開始計(jì)時(shí)，甲車第一次追上乙車的時(shí)間；

（2）兩車相遇的次數(shù)；

（3）兩車速度相等的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”

①實(shí)驗(yàn)室中有下列器材：

A.可拆變壓器(鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈)

B.條形磁鐵

C.直流電源

D.多用電表

E.開關(guān)、導(dǎo)線若干

上述器材在本實(shí)驗(yàn)中不用的是________(填器材序號(hào))，本實(shí)驗(yàn)中還需用到的器材有________________。

②該學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓________(選填“增大”“減小”或“不變”)；然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓________(選填“增大”“減小”或“不變”)；上述“探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”中采用的實(shí)驗(yàn)方法是________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時(shí)，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì)，而且撐竿足夠長。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來越小。該過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，墻壁對涂料滾的支持力為F2，下列說法正確的是

A． F1減小，F(xiàn)2增大 B．F1、F2均增大

C．F1、F2均減小 D．F1增大，F(xiàn)2減小

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