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回旋加速器是用于加速带电粒子流,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属...

回旋加速器是用于加速带电粒子流,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间狭缝中形成匀强电场,使粒子每穿过狭缝都得到加速;两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.离子源置于盒的圆心,释放出电量为q、质量为m的离子,离子最大回旋半径为Rm,磁场强度为B,其运动轨迹如图所示.求:

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(1)离子离开加速器时速度多大?

(2)设离子初速度为零,两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离为d,求加速到上述能量所需时间(粒子在缝中时间不忽略).

 

(1)离子离开加速器时速度为; (2)加速度到上述能量所需时间为. 【解析】【解析】 (1)离子在盒内只受洛伦兹力,而洛伦兹力提供向心力,故粒子做匀速圆周运动; 由,有: (2)由能量守恒得:mv=nqU 则离子匀速圆周运动总时间:t1= 离子在匀强电场中的加速度为:a= 匀加速总时间:t2= 解得t=t1+t2= 答:(1)离子离开加速器时速度为; (2)加速度到上述能量所需时间为. 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动. 分析:(1)由洛伦兹力提供向心力求的半径最大时的速度; (2)粒子运动的总时间等于粒子在电场和磁场中时间之和.
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考点分析:
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

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A.直流电源(电动势约为5V,内阻可不计)

B.直流电流表(量程03A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表(量程0600mA,内阻约为5Ω)

D.直流电压表(量程015V,内阻约为15kΩ)

E.直流电压表(量程05V,内阻约为10kΩ)

F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)

G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据.

(1)实验中电流表应选用      ,电压表应选用      ,滑动变阻器应选用      (均用序号字母表示).

(2)请按要求将图1中所示的器材连成实验电路.

(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=9Ω,此时灯泡的实际功率为      W.(结果保留两位有效数字)

 

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用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为      mm.用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图所示,可读出圆柱的直径为      mm.

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均匀导线制成的正方形闭合线框abcd,线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处,如图所示,释放线框,让线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场垂直,cd边始终与水平的磁场边界平行,已知cd边刚进入磁场时,线框加速度大小恰好为满分5 manfen5.com,重力加速度为g,则线框cd边离磁场边界的高度h可能为(  )

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如图所示,顶角θ=45°的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r.导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t=0时,导体棒位于顶角O处则流过导体棒的电流强度I,导体棒内产生的焦耳热Q,导体棒作匀速直线运动时水平外力F,导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是(  )

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如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一重力不可忽略,中间带有小孔的正电小球套在细杆上.现在给小球一个水平向右的初速度vo,假设细直杆足够长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度vo与时间t的关系图象可能是(  )

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