【題目】如圖所示,虛線框內(nèi)為某兩級串列加速器原理圖,abc為長方體加速管,加速管底面寬度為d,加速管的中部b處有很高的正電勢,a、c兩端均有電極接地(電勢為零),加速管出口c右側(cè)距離為d處放置一寬度為d的熒光屏.現(xiàn)讓大量速度很小(可認為初速度為零)的負一價離子(電荷量為-e)從a端進入,當(dāng)離子到達b處時,可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為三價正離子(電荷量為+3e),而不改變其速度大小.這些三價正離子從c端飛出后進入與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,其中沿加速管中軸線進入的離子恰能打在熒光屏中心位置,離子質(zhì)量為m,不計離子重力及離子間相互作用力.

(1) 求離子在磁場中運動的速度v的大小.

(2) 求a、b兩處的電勢差U.

(3) 實際工作時,磁感應(yīng)強度可能會與設(shè)計值B有一定偏差,若進入加速器的離子總數(shù)為N,則磁感應(yīng)強度為0.9B時有多少離子能打在熒光屏上?

【答案】

【解析】（1）三價正離子在磁場中做勻速圓周運動的半徑r=d

，， ；

（2）ac過程，由動能定理得：

解得：

（3）磁感應(yīng)強度為B時，半徑等于d，所有粒子全部打在熒光屏上；

磁感應(yīng)強度為0.9B時，半徑等于

打在熒光屏外的離子數(shù)為

打在熒光屏上的離子數(shù)為。

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】如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計）經(jīng)過電勢差為U1的加速電場加速后，沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上。C D兩板間的電勢差Ucd隨時間變化如圖乙所示，設(shè)C、D間的電場可看作是勻強電場，且兩板外無電場。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e(重力不計)，C D極板長為，板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓U2 ，熒光屏距C、D右端距離為，所有電子都能通過偏轉(zhuǎn)電極。求：

（1）電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間t0

（2）若Ucd的周期T= t0,熒光屏上電子能夠到達的區(qū)域的長度

（3）若Ucd的周期T= 2t0,到達熒光屏上O點的電子的動能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為θ的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是

A. 兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθ

B. A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsinθ

C. B球的瞬時加速度沿斜面向下，小于gsinθ

D. 彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于下列四幅圖中所涉及晶體微觀結(jié)構(gòu)及其解釋的論述中，不正確的是

A. 甲圖中，晶體中沿不同的方向上微粒排列的情況不同，故晶體在不同的方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)

B. 乙圖為金剛石中碳原子形成一種緊密結(jié)構(gòu)，相互之間作用力很強，所以金剛石十分堅硬，可制造玻璃刀和鉆頭

C. 丙圖為食鹽晶體的點陣結(jié)構(gòu)，晶體的許多特性都與點陣結(jié)構(gòu)有關(guān)

D. 丁圖為液晶分子的排列示意圖，液晶分子的排列會因溫度、壓強、摩擦等外界條件的微小變動而發(fā)生變化，由此引起液晶光學(xué)性質(zhì)的改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，下面列舉的四種電器中，利用了電磁感應(yīng)的是

A.電飯煲 B．微波爐 C．電磁爐 D．白熾燈泡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成，一個小滑塊從距軌道最低點B為h的A處由靜止開始運動，滑塊質(zhì)量為m，不計一切摩擦．則（ ）

A. 若滑塊能通過圓軌道最高點D，h最小為2.5R

B. 若h=2R，當(dāng)滑塊到達與圓心等高的C點時，對軌道的壓力為3mg

C. 若h=2R，滑塊會從C、D之間的某個位置離開圓軌道做斜拋運動

D. 若要使滑塊能返回到A點，則h≤R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小王同學(xué)用如圖（1）所示電路測干電池的電動勢和內(nèi)電阻。多次改變電路中的外電阻R，得到如圖（2）所示U-I圖線。

（1）由圖（2）可得干電池的電動勢為_________V，干電池的內(nèi)電阻為_________Ω；

（2）現(xiàn)有一小燈泡，其U-I特性曲線如圖（3）所示，當(dāng)通過小燈泡的電流為0.2A時，小燈泡的電阻為______Ω；若將此小燈泡接在上述干電池兩端，小燈泡的實際功率是_______W。

（3）做完以上實驗后，小王同學(xué)圖（4）電路進行實驗，通過電流傳感器測量不同阻值下的電流，畫出R1/I圖線也可以求得電源的電動勢和內(nèi)電阻。請寫出小王同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上。其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體

A．溫度不變時，體積減小，壓強增大 B．體積不變時，溫度降低，壓強減小

C．壓強不變時，溫度降低，體積減小 D．質(zhì)量不變時，壓強增大，體積減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一足夠長的光滑平行金屬軌道，軌道平面與水平面成θ角，上端與一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強磁場中.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時間后，金屬桿開始以速度v勻速運動直到軌道的底端.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好，軌道的電阻及空氣阻力均可忽略不計，重力加速度為g.則(　　)

A. 金屬桿加速運動過程中的平均速度為

B. 金屬桿加速運動過程中克服安培力做功的功率大于勻速運動過程中克服安培力做功的功率

C. 當(dāng)金屬桿的速度為時，它的加速度大小為

D. 整個運動過程中電阻R和金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh－

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