【題目】如圖甲所示為回旋加速器的工作原理示意圖。置于真空中的“D”形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫間距為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直盒面向下，加速電壓U按如圖乙所示的規(guī)律變化。若被加速粒子的質(zhì)量為m、電量為+q,粒子從A點(diǎn)飄入時(shí)的速度可忽略不計(jì)，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。

（1）求粒子第n次被加速前、后的軌道半徑之比；

（2）要使前半個(gè)周期飄人的粒子中有超過(guò)90%的能射出，求狹縫間距d應(yīng)滿足的條件。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）粒子每次加速獲得的能量為qU，由動(dòng)能定理得第n次加速后的動(dòng)能為；

粒子在磁場(chǎng)中回旋時(shí)由洛倫茲力提供向心力，由得；

故粒子第n次被加速前、后的軌道半徑之比為；

（2）由金屬盒半徑為R知粒子獲得的最大速度為；

粒子加速時(shí)，粒子k此加速達(dá)到最大速度，則有，；

聯(lián)立解得加速時(shí)間；

由電壓的變化規(guī)律知前半個(gè)周期內(nèi)只有前一段時(shí)間內(nèi)飄入的粒子才能每次被加速，欲使通過(guò)率為90%，則有，代入數(shù)據(jù)可得。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】波源S在t=0時(shí)刻從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，形成向左、右兩側(cè)傳播的簡(jiǎn)諧橫波。S、a、b、c、和a'、b'、c'是沿波傳播方向上的間距為2m的6個(gè)質(zhì)點(diǎn)，t=0時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置，如圖所示。已知波的傳播速度為4m／s，當(dāng)t=0.25s時(shí)波源S第一次達(dá)最高點(diǎn)，則下列正確的是 _____

A．t=5.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b'處于波谷

B．t=1.35s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度正在增大

C．波傳到c點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c開(kāi)始向上振動(dòng)

D．任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)a'振動(dòng)狀態(tài)完全相同

E．若接收器向距它20m的波源S勻速遠(yuǎn)離，接收器接收到的頻率將大于1Hz

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)的方案，其裝置如圖所示，A是可在水平桌面任意位置固定的滑槽，其末端與水平桌面相切，B是體積較小質(zhì)量為m的滑塊。請(qǐng)你根據(jù)相關(guān)知識(shí)完善以下實(shí)驗(yàn)操作。

（1）如圖甲所示，將滑槽末端與桌面右邊緣M對(duì)齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點(diǎn)，測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1，則滑塊經(jīng)過(guò)滑槽末端時(shí)的速度為_______（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示，已知重力加速度為g）。

（2）如圖乙所示，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點(diǎn)，測(cè)出滑槽末端與桌面右邊緣M的距離L、M與P′間的水平距離x2，則滑塊離開(kāi)桌面右邊緣M時(shí)的速度為_______（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示，已知重力加速度為g）。

（3）由第（1）（2）步的測(cè)量，可以寫(xiě)出滑塊與桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_______（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示，已知重力加速度為g）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中有一個(gè)半徑為R，質(zhì)量均勻分布的玻璃球，一細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，并于玻璃球表面的C點(diǎn)經(jīng)折射后進(jìn)入玻璃球，在玻璃球表面上的另外一點(diǎn)D又折射后進(jìn)人真空，半徑CO與DO的夾角為120°，玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿?/span>，光在真空中傳播的速度為c，則：

①此激光束在玻璃球中傳播的時(shí)間是多少；

②入射角i是多少.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。大量處于基態(tài)的氫原子在一束光的照射下發(fā)生躍遷后能產(chǎn)生6條譜線，其中有3條可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)。已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，下列有關(guān)描述正確的是

A. 氫原子的能級(jí)是分立的，6條譜線中有2條譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)

B. 入射光束中光子的能量為10.2eV才能實(shí)現(xiàn)題中的躍遷情況

C. 該金屬的逸出功小于2.55eV

D. 若改用12.7eV的電子撞擊氫原子使之躍遷后所輻射出的光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】智能手機(jī)無(wú)線充電器的原理類似于變壓器，由發(fā)射器和接收器組成，分別有一發(fā)射線圈和接收線圈，如圖甲所示�，F(xiàn)將甲圖部分電路等效成乙圖所示的電路圖，發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比n1：n2=22：1，接收線圈右側(cè)連接有4個(gè)理想二極管，若AB端輸入電壓為u=311sin200πt（V），下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. C端永遠(yuǎn)是負(fù)極

B. CD端輸出電壓的有效值為10V

C. CD端輸出電壓的頻率是100Hz

D. 當(dāng)AB端輸入恒定直流電時(shí)，CD端輸出的也是直流電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小魯為研究物體所受空氣阻力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，小魯約爸爸在一個(gè)無(wú)風(fēng)的周末開(kāi)汽車(chē)來(lái)到一段人車(chē)稀少的平直公路上。小魯打開(kāi)汽車(chē)天窗，將如圖甲所示裝置固定在汽車(chē)車(chē)頂。

爸爸依次以5m/s、10m/s、 15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各勻速行駛一段距離，小魯依次將汽車(chē)不同行駛速度時(shí)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄在下表中。

汽車(chē)速度v（m/s）

5

10

15

20

彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N

0.20

0.82

3.30

(1)如圖乙所示，為小魯同學(xué)在車(chē)速穩(wěn)定在15m/s時(shí)用手機(jī)拍下的測(cè)力計(jì)照片，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為______N；

(2)實(shí)驗(yàn)裝置中用小車(chē)而不是木塊，并將其放在表面平滑的木板上，目的是為了減小______對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

(3)分析上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)穩(wěn)定在2.40N時(shí)，車(chē)速為________m/s.(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1=2kg小鐵塊放在足夠長(zhǎng)的質(zhì)量m2=lkg的木板的左端，板和鐵塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2，板和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1，兩者均靜止�，F(xiàn)突然給木板向左的初速度v0=3.5m/s，同時(shí)對(duì)小鐵塊施加一水平向右的恒定拉力F=10N，當(dāng)木板向左運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)時(shí)撤去F，取g=10m/s2。求：

（1）木板向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1和這段時(shí)間內(nèi)小鐵塊和木板的位移x1、x2；

（2）整個(gè)過(guò)程中，木板在水平面上滑行的位移大��；

（3）整個(gè)過(guò)程中，滑塊、木板和水平面組成系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。

(1)為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對(duì)小車(chē)阻力的影響，需要平衡阻力。關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是____ 。

A B C D

(2)甲組同學(xué)正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M，取砝碼和盤(pán)所受的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到靜止釋放的起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作周期為T，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，從O到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做功W =_____，小車(chē)動(dòng)能變化量ΔEk = ____ 。

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