【題目】如圖甲，某裝置由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。在t=t0時，此刻位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）中央的一個質(zhì)子，在圓板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒1。之后質(zhì)子運(yùn)動到圓筒與圓筒之間各個間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運(yùn)動方向相同而不斷加速。請回答以下問題（已知質(zhì)子的荷質(zhì)比取C/kg，電壓的絕對值V，周期s，質(zhì)子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計，不考慮質(zhì)子的重力）。

（1）請說明在t0時刻，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差是正值還是負(fù)值；

（2）請分析并說明質(zhì)子在圓筒內(nèi)的受力情況；

（3）請求出質(zhì)子進(jìn)入第3個圓筒時的速度大小v和第3個圓筒的長度l；

（4）此裝置可以用來加速帶電粒子，對此裝置有何改進(jìn)意見？寫出一條即可。

【答案】(1)負(fù)值 (2)不受力 (3)； 0.3m (4)可以利用磁場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)而不改變粒子動能的特性改進(jìn)裝置，以減小占地面積.

【解析】

（1）在t0時刻，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差是負(fù)值；

（2）由于金屬導(dǎo)體內(nèi)部電場為零，因此電子在圓筒內(nèi)不受力；

（3）質(zhì)子進(jìn)入第3個圓筒前，經(jīng)過三次加速，因此有

代入數(shù)據(jù)得：

當(dāng)質(zhì)子在每個圓筒內(nèi)做勻速直線運(yùn)動的時間為T/2，才能保證每次在縫隙中被電場加速，因此第三個圓筒的長為

l=vT/2=0.3m

（4）由于圓筒的長度要依次增加，將粒子加速到很高的速度就需要很長的裝置�？梢岳么艌鍪箮щ娏Ｗ悠D(zhuǎn)而不改變粒子動能的特性改進(jìn)裝置，以減小占地面積。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小滑塊連接。把滑塊放在光滑斜面上的A點(diǎn)，此時彈簧恰好水平。將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)位于O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)。當(dāng)滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)時，彈簧恰處于原長且與斜面垂直。已知彈簧原長為L，斜面傾角小于45o，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。在此過程中說法正確的是（　　）

A.滑塊的加速度可能一直在減小

B.滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時的速度是最大速度

C.滑塊經(jīng)過C點(diǎn)的速度等于

D.滑塊在AB過程中動能的增量比BC過程大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑R＝0.50 m的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，輕質(zhì)彈簧的一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A處，另一端系一個質(zhì)量m＝0.20 kg的小球，小球套在圓環(huán)上，已知彈簧的原長為L0＝0.50 m，勁度系數(shù)k＝4.8 N/m，將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球?qū)⒀貓A環(huán)滑動并通過最低點(diǎn)C，在C點(diǎn)時彈簧的彈性勢能EPC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時的速度vc的大��；

(2)小球經(jīng)過C點(diǎn)時對環(huán)的作用力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平行板電容器的兩極板接在電壓恒定的直流電源上，若將兩極板間距離減小，則電容器

A.極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度變大

B.極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度變大

C.極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度不變

D.極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示一衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動，其周期為24小時，A、C兩點(diǎn)分別在軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)，B為短軸和軌道的交點(diǎn)．則下列說法正確的是（　�。�

A. 衛(wèi)星從A運(yùn)動到B和從B運(yùn)動到C的時間相等

B. 衛(wèi)星運(yùn)動軌道上A、C間的距離和地球同步衛(wèi)星軌道的直徑相等

C. 衛(wèi)星在A點(diǎn)速度比地球同步衛(wèi)星的速度大

D. 衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度比地球同步衛(wèi)星的加速度小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列說法中正確的是()

A.減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B.增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓

C.增大D形金屬盒的半徑

D.減小狹縫間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABC為在豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán)，AC連線水平，AB為固定的直金屬棒，在金屬棒上和圓環(huán)的BC部分分別套著兩個相同的小環(huán)M、N，現(xiàn)讓半圓環(huán)繞對稱軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，半圓環(huán)的半徑為R，小圓環(huán)的質(zhì)量均為m，棒和半圓環(huán)均光滑，已知重力加速度為g，小環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn)，則M、N兩環(huán)做圓周運(yùn)動的線速度之比為(　　)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一節(jié)干電池，電動勢已知為1.5V。某小組要用以下器材測量其內(nèi)阻：

A.待測電池（E=1.5V,內(nèi)阻約幾歐）

B.電流表（量程為100A,內(nèi)阻約幾百歐）

C.電阻箱R（099.9Ω,1A）

D.滑動變阻器R0（015kΩ,0.1A）

E.開關(guān)S1、S2和導(dǎo)線若干

實驗電路圖如圖所示。實驗步驟如下：

①閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R0使電流表滿偏（指針指在I=100A刻度處）；

②調(diào)整電阻箱R,使其為較大的阻值R1,再閉合S2,讀出電流表的示數(shù)I1;

③逐漸減小電阻箱R的阻值，使其分別等于R2、R3、…，讀出對應(yīng)的電流表的示數(shù)I2、I3、…；

④以為縱軸，以為橫軸作出-圖像（I、R均為國際單位），求得圖線斜率k=1.6×104ΩA-1。

回答以下問題。

（1）步驟①中，電流表滿偏時，滑動變阻器與電流表內(nèi)阻的總阻值為_____kΩ；

（2）步驟③中改變電阻箱阻值時，開關(guān)S2應(yīng)處于_____ （填“閉合”或“斷 開”）狀態(tài)；

（3）求內(nèi)阻有兩種方法：①利用多組數(shù)據(jù)作出圖像求解，②利用其中任意兩組數(shù)據(jù)求解。兩種方法相比，減小偶然誤差最有效的方法是 _____ （填“①”或“②”）；

（4）電池內(nèi)阻r= _____Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是（ )

A. 電場強(qiáng)度的定義式E=F/q適用于任何靜電場

B. 由磁感應(yīng)強(qiáng)度公式,若長為L,通電電流為I的直導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力為零，則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零

C. 電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向與在該點(diǎn)的帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向一定相同

D. 由磁感應(yīng)強(qiáng)度公式，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放入磁場中的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向相同

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