【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(rèn)為初速度為零)的負(fù)一價(jià)離子(電荷量為-e)從a端進(jìn)入,當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí),可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為三價(jià)正離子(電荷量為+3e),而不改變其速度大小.這些三價(jià)正離子從c端飛出后進(jìn)入與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,其中沿加速管中軸線進(jìn)入的離子恰能打在熒光屏中心位置,離子質(zhì)量為m,不計(jì)離子重力及離子間相互作用力.

(1) 求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度v的大小.

(2) 求a、b兩處的電勢差U.

(3) 實(shí)際工作時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度可能會(huì)與設(shè)計(jì)值B有一定偏差,若進(jìn)入加速器的離子總數(shù)為N,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.9B時(shí)有多少離子能打在熒光屏上?

【答案】

【解析】（1）三價(jià)正離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=d

，， ；

（2）ac過程，由動(dòng)能定理得：

解得：

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，半徑等于d，所有粒子全部打在熒光屏上；

磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.9B時(shí)，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
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端開口的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，汽缸內(nèi)部被質(zhì)量為m的導(dǎo)熱性能良好的活塞A和質(zhì)量也為m的絕熱活塞B分成高度相等的三個(gè)部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計(jì)，忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T0，氣缸的截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為且不變，現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱。求：

(1)當(dāng)活塞A恰好到達(dá)汽缸上端時(shí)，氣體Q的溫度；

(2)在活塞A上再放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊C，繼續(xù)給氣體Q加熱，當(dāng)活塞A再次到達(dá)汽缸上端時(shí)，氣體Q的溫度。

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【題目】橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面緊靠在一起，固定在水平面上，如圖所示。它們的豎直邊長都是底邊長的一半�，F(xiàn)有三個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上，其落點(diǎn)分別是a、b、c 。下列判斷正確的是( )

A. 三小球比較，落在a點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最長

B. 三小球比較，落在c點(diǎn)的小球飛行過程速度變化最大

C. 三小球比較，落在c點(diǎn)的小球飛行過程速度變化最快

D. 三小球比較，落在b點(diǎn)的小球飛行過程速度變化最快

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一將貨物從高處運(yùn)至低處的裝置。斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量m=2M的貨物裝人木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)正確的是

A.

B.

C. 木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度等于下滑的加速度

D. 若將質(zhì)量小于2M的貨物用該裝置運(yùn)輸，則木箱回不到頂端

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長L=1．5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E=1．0×105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q＝+4．5×10-6C；另一帶電小球B 穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q＝+1．0×10-6C，質(zhì)量m=1．0×10-2kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)。（靜電力常量k=9．0×109N·m2/C2，取g=10m/s2）

（1）小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？

（2）小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多大？

（3）小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距M端的高度h2=0．61m時(shí)，速度為v=1．0m/s，求此過程中小球B的電勢能改變了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一離子束沿水平方向平行飛過小磁針上方時(shí)，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則該離子束（ ）

A. 一定是向左飛行的正離子束

B. 一定是向右飛行的負(fù)離子束

C. 可能是向左飛行的正離子束

D. 可能是向左飛行的負(fù)離子束

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【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一小球A，具有水平向右的初速度v0=3m／s，水平面右端和光滑半圓弧軌道相接，圓弧半徑R=0.08m，軌道銜接處停有一小球B，質(zhì)量mB=lkg，兩小球發(fā)生彈性正碰，且碰后小球A恰能通過圓弧的最高點(diǎn)C。不計(jì)一切阻力，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，求小球A的質(zhì)量。

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【題目】如圖所示，A、B為兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間距離為d，接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點(diǎn)處放置一個(gè)電子放射源，可以向各個(gè)方向釋放電子。設(shè)電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，射出的初速度為v0。求電子打在B板上的區(qū)域面積。

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【題目】如圖所示，P、Q為平行板電容器，兩極板豎直放置，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球。將該電容器與電源連接，閉合電鍵后，懸線與豎直方向夾角為α。則( )

A. 保持電鍵閉合，縮小P、Q兩板間的距離，角度α會(huì)減小

B. 保持電鍵閉合，加大P、Q兩板間的距離，角度α會(huì)增大

C. 將電鍵再斷開，加大P、Q兩板間的距離，角度α會(huì)增大

D. 將電鍵再斷開，縮小P、Q兩板間的距離，角度α不變化

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