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中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器....

中国科学家201510月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器.加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用.如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极.质子从K点沿轴线进入加速器并依此向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变.设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s,进入漂移管E时速度为1×107m/s,电源频率为1×107Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的.质子的荷质比取1×108C/kg.求:

1)漂移管B的长度;

2)相邻漂移管间的加速电压.

 

(1)0.4m(2) 【解析】 (1)设质子进入漂移管B的速度为,电源频率、周期分别为f、T,漂移管B的长度为L,则 联立并代入数据得 (2)设质子进入漂移管E的速度为,相邻漂移管间的加速电压为U,电场对质子所做的功为W,质子从漂移管B运动到E电场做功W',质子的电荷量为q、质量为m,则 联立并代入数据得  
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考点分析:
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已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中为平面上单位面积所带的电荷量,为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Q。不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为

A.  B.

C.  D.

 

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如图所示,空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处,A点为对应棱的中点,B点为右侧面的中心,C点为底面的中心,D点为正四面体的中心(到四个顶点的距离均相等).关于ABCD四点的电势高低,下列判断正确的是(

A.φAB B.φAD C.φBφC D.φCφD

 

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在竖直向上的匀强电场中,有两个质量相等、带异种电荷的小球AB(均可视为质点)处在同一水平面上.现将两球以相同的水平速度v0向右抛出,最后落到水平地面上,运动轨迹如图所示,两球之间的静电力和空气阻力均不考虑,则

A.A球带正电,B球带负电

B.A球比B球先落地

C.在下落过程中,A球的电势能减少,B球的电势能增加

D.两球从抛出到各自落地的过程中,A球的动能变化量比B球的小

 

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如图所示,一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径ACBD,电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+QO点的连线与OC间的夹角为60°,两个点电荷的连线与AC的交点为P.下列说法中正确的是(  )

A.P点的电场强度大于O点的电场强度

B.A点的电势低于C点的电势

C.点电荷-QO点与在C点所受的电场力相同

D.点电荷+QB点具有的电势能小于在D点具有的电势能

 

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如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷qx轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中,错误的是(  )

A.O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势一直降低

B.O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,电势先降低后升高

C.O点的电场强度为零,电势最低

D.O点的电场强度不为零,电势最高

 

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