【題目】串列靜電加速器是加速質(zhì)子、重離子進行核物理基礎研究以及核技術應用研究的設備，如圖是其構造示意圖. 是產(chǎn)生負離子的裝置，稱為離子源；中間部分為充有氮氣的管道，通過高壓裝置使其對地有的高壓. 現(xiàn)將氫氣通入離子源，的作用是使氫分子變?yōu)闅湓�，并使氫原子黏附上一個電子，成為帶有一個電子電量的氫負離子. 氫負離子（其初速度為0）在靜電場的作用下，形成高速運動的氫負離子束流，氫負離子束射人管道后將與氮氣分子發(fā)生相互作用，這種作用可使大部分的氫負離子失去黏附在它們上面的多余的電子而成為氫原子，又可能進一步剝離掉氫原子的電子使它成為質(zhì)子. 已知氮氣與帶電粒子的相互作用不會改變粒子的速度. 質(zhì)子在電場的作用下由飛向串列靜電加速器的終端靶子.試在考慮相對論效應的情況下，求質(zhì)子到達丁時的速度.電子電荷量，質(zhì)子的靜止質(zhì)量

【答案】

【解析】

帶電粒子在靜電場內(nèi)從到的運動過程中，經(jīng)歷了從到和從到的兩次加速，粒子帶的電荷量的大小均為，若以表示與地之間的電壓，則粒子從電場獲得的能量為

. ①

質(zhì)子到達處時的質(zhì)量為

，式中. ②

式中為質(zhì)子到達時的速度. 質(zhì)子在處的能量為，到達處時具有的能量為，電子的質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量相比可忽略不計，根據(jù)能量守恒有

. ③

由①②③式得.

代入數(shù)據(jù)解得.

這類加速模型在常規(guī)數(shù)學中往往都是不考慮粒子在加速過程中的相對論效應的，但在競賽中，這種效應則不可避免地要加以考慮. 應該說，在現(xiàn)在的加速器中，被加速的高能離子，隨著速度的增加，其質(zhì)量的變化是必須考慮的，因為這種影響已經(jīng)不能忽略了. 回旋加速器之所以不能用來加速電子，其原因便是電子的速度加速到一定的時候后，其質(zhì)量會發(fā)生變化，進而影響到回旋周期的變化，導致在技術上無法保證回旋周期與電場周期的同步，回旋加速器也就無法正常工作了.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀下列圖文資料，回答問題。

四川省瀘州市油紙傘起源于明末清初，采用傳統(tǒng)方法，全手工制作，制作工序復雜特殊，制作一把傘至少需半個多月；油紙傘以竹為骨，以紙或絲綢為面，刷桐油以增強韌性并防水，但長期置于干燥環(huán)境中易變脆、開裂。20世紀40代末，大量油紙傘作坊聚集在珠子街(下圖)，產(chǎn)品鋪銷往全國各地。70年代起，由于眾多機械化程度較高的鋼骨尼龍折疊傘生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)，大小油紙傘廠紛紛倒閉。21世紀初，隨著旅游市場與新古典主義的興起，瀘州油紙傘產(chǎn)業(yè)開始走向復蘇。2008年，瀘州油紙傘制作工藝列入中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。近年來，油紙傘走俏西歐國際市場。

（1）說出20世紀40年代末珠子街聚焦大量油紙傘作坊的原因。

（2）分析20世紀70年代起瀘州眾多油紙傘廠倒閉的原因。

（3）分析近年來油紙傘走俏西歐國際市場的可能原因。

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直固定平行放置的兩條相同長直導線1和2相距為（長直導線的長度），兩導線中通有方向和大小都相同的穩(wěn)恒電流，電流方向向上，導線中正離子都是靜止的，每單位長度導線中正離子的電荷量為；形成電流的導電電子以速度沿導線向下勻速運動，每單位長度的導線中導電電子的電荷量為已知：單位長度電荷量為的無限長均勻帶電直導線在距其距離為處產(chǎn)生的電場的強度大小為，其中是常量；當無限長直導線通有穩(wěn)恒電流時，電流在距導線距離為處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為，其中是常量。試利用狹義相對論中的長度收縮公式求常量和的比值？提示：忽略重力；正離子和電子的電荷量與慣性參照系的選取無關；真中的光速為

.

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】（1）當一個電子及一個正電子相互碰撞時，會湮滅產(chǎn)生高能光子，假設該過程進行在同一直線上，電子動量為，正電子動量為，它們相向行進，釋放出2個光子（頻率可能不同）1，試求2個光子的頻率（電子及正電子的運動速度不一定遠小于光速）.

（2）承問題（1），若釋放出的光子速率并非在此直線上，而是與正、負電子行進的方向有夾角、，如圖所示，試求2個光子的頻率、與底面（或）的關系. 若給出，，再給出含有或的數(shù)值解.（普朗克常量

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀下面兩幅圖，完成下列各題。

【1】兩圖所顯示的含義是(　　)

①零售商業(yè)面積與行人流量之間存在負相關關系②零售商業(yè)面積與行人流量之間既存在負相關，也存在正相關關系③道路交叉口對零售商業(yè)的吸引力小于公交站點④道路交叉口對零售商業(yè)的吸引力大于公交站點

A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④

【2】如圖所示，影響零售商業(yè)布局的主導因素是(　　)

A. 交通、市場 B. 行人、營業(yè)面積

C. 營業(yè)面積、人口密度 D. 人口密度、交通

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】 孔扎科技城是肯尼亞政府投資打造的科技園區(qū)(下圖所示),距首都內(nèi)羅畢60千米占地3萬多畝,被譽為“非洲硅谷"。園區(qū)的目標是吸引國際知名高科技企業(yè)落戶,培育本土企業(yè),推動信息技術和服務外包產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,該科技城一期已完成園區(qū)道路、光纖電纜、供水供電等設施的建設,BM、谷歌、微軟、英特爾等公司均有意進駐。

據(jù)此完成下面小題。

【1】孔扎科技城吸引眾多國際知名高科技企業(yè)進駐的原因有( )

①優(yōu)惠的政策條件

②龐大的國內(nèi)市場

③便利的交通條件

④充足的人才供應

A.①②B.①③C.③④D.②④

【2】“非洲硅谷”建設對肯尼亞發(fā)展的社會意義是( )

A.促進產(chǎn)業(yè)結構升級B.改善環(huán)境質(zhì)量

C.提供就業(yè)崗位D.促進資源開發(fā)

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀材料，完成下列問題。

材料一 下圖為我國某區(qū)域圖。

材料二 甘肅張掖市山丹縣境內(nèi)有一片特殊的農(nóng)田--砂田，農(nóng)民在田里覆蓋一層大小不一的石子，這樣做有利于提高農(nóng)業(yè)收成。

（1）圖中古絲綢之路經(jīng)過的區(qū)域?qū)儆谖覈笞匀环謪^(qū)中的 區(qū)，該區(qū)域最突出的生態(tài)問題是 。

（2）影響古絲綢之路線路走向的主要因素有 、 。

（3）山丹縣農(nóng)民在田里覆蓋一層石子的目的是 、 。

（4）西北地區(qū)能源資源豐富，可再生能源主要有 、 。

（5）西北地區(qū)是我國實行“一帶一路戰(zhàn)略”中陸上絲綢之路經(jīng)濟帶的核心區(qū)域。“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，對西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有何積極影響？

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】 由于特殊的地質(zhì)條件，含鋁礦物和煤炭同時沉積形成高鋁煤炭資源，內(nèi)蒙古準格爾煤田就屬于高鋁煤炭產(chǎn)地。讀高鋁煤炭資源循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈示意圖。

完成下面小題。

【1】圖示產(chǎn)業(yè)鏈中電解鋁廠建立的優(yōu)勢條件主要是

A. 原料豐富B. 科技發(fā)達

C. 市場廣闊D. 交通便利

【2】建立該循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的主要意義是

A. 完善基礎設施建設B. 實現(xiàn)資源綜合利用

C. 降低運費和勞動力的成本D. 實現(xiàn)粉塵和酸性氣體的零排放

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀 “中國某類化工產(chǎn)業(yè)的主要分布圖”（下圖），完成下列問題。

【1】該化工企業(yè)的原料最可能是( )

A. 石油 B. 井鹽 C. 天然氣 D. 煤炭

【2】該類化工企業(yè)對當?shù)刈匀坏乩憝h(huán)境的影響，說法正確的是( )

A. 加劇大氣污染 B. 導致地面塌陷

C. 水資源枯竭 D. 土壤鹽堿化

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