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【題目】中國科學院2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人類揭示物質本源的關鍵設備，在放射治療、食品安全、材料科學等方面有廣泛應用。

如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管）組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質子從K點沿軸線進入加速器并依次向右穿過各漂移管，在漂移管內做勻速直線運動，在漂移管間被電場加速，加速電壓視為不變。設質子進入漂移管B時速度為8×106 m/s，進入漂移管E時速度為1×107 m/s，電源頻率為1×107 Hz，漂移管間縫隙很小，質子在每個管內運動時間視為電源周期的1/2。質子的荷質比取1×108 C/kg。求：

（1）漂移管B的長度；

（2）相鄰漂移管間的加速電壓。

【答案】（1）0．4 m（2）

【解析】

試題分析：（1）設質子進入漂移管B的速度為，電源頻率、周期分別為f、T，漂移管A的長度為L，則

①

②

聯立①②式并代入數據得③

（2）設質子進入漂移管E的速度為，相鄰漂移管間的加速電壓為U，電場對質子所做的功為W，質子從漂移管B運動到E電場做功W＇，質子的電荷量為q、質量為m，則

④

⑤

⑥

聯立④⑤⑥式并代入數據得⑦

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓盤均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、c三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q(q>0) 的固定點電荷。已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內，距離為L=0.5m。在導軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=1T。一質量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進入磁場，同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達到穩(wěn)定。求：

(1)金屬直桿達到的穩(wěn)定速度v1是多大？

(2)從金屬桿進入磁場到金屬直桿達到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R1上產生的熱量是多大？通過R1的電量是多大？

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【題目】有-種白行車，它有能向自行車車燈泡供電的小型發(fā)電機，其原理示意圖如圖甲所示；圖中N、S是一對固定的磁極，磁極問有一固定在絕緣轉軸上的矩形線圈，轉軸的一端有一個與自行車沄輪邊緣接觸的摩擦輪。如圖乙所示，當車輪轉動時,因摩擦而帶動摩擦輪轉動，從而使線圈在磁場屮轉動而產生電流給車頭燈泡供電。關于此裝置，下列說法正確的是

A. 自行車勻速行駛時線圈中產生的足交流電.

B. 小燈泡充度與自行車的行駛速度無關

C. 知道庠擦輪和后輪的半徑，就可以知逬后輪轉一周的時間里摩擦輪轉動的圈數

D. 線圈匝數越多，穿過線圈的磁通覓的變化率越大

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【題目】在x軸上固定兩點電荷q1、q2，其靜電場的電勢在x軸上的分布如圖所示，下列說法正確的是

A. x2處的電場強度為零

B. 兩個電荷是等量的異種電荷

C. 一負電荷從x1移到x2，電勢能不斷減小

D. 兩個電荷一個位于x1左側，另一個位于x2右側

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學習小組利用伏安法測定某電源的電動勢和內阻，實驗原理如圖甲所示，實驗器材有：

A．待測電源（電動勢約4V，內阻較�。�

B．電壓表（量程0～5V，內阻約6KΩ）

C．靈敏電流計（量程為0～3mA，內阻r=99.5Ω）

D．定值電阻R0=4Ω

E．滑動變阻器R1（阻值為0～20Ω、0～100Ω兩種規(guī)格）

F．電阻箱R2（阻值為0～999.9Ω）

G．開關，導線若干

（1）要把靈敏電流計改裝成量程為0～0.6A的電流表，電阻箱R2應調到_____Ω；

（2）為便于實驗調節(jié)，滑動變阻器R1應選______規(guī)格；

（3）根據圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙連接成完整電路；

（4）電壓表與靈敏電流計對應測量數據已在U－I圖中標出，由圖象得到電源的電動勢E=______V、內阻r=_______Ω（小數點后保留兩位數字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】顯像管原理的示意圖如圖所示，當沒有磁場時，電子束將打在熒光屏中的0點，安裝在管徑上的偏轉線圈可以產生茲場.使電子束發(fā)生偏轉.設垂直紙面向外的磁場方向為正方向，若使電子打在熒光屏上的位罟由a點逐漸移動到b點，下列變化的磁場能夠使電子發(fā)生上述偏轉的是

A. B.

C. D.

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【題目】如圖，用一根結實的細繩，一端拴一個小物體。在光滑桌面上掄動細繩，使小物體做圓周運動，體驗手對做圓周運動的物體的拉力。

(1)拉力的方向是____（填“沿繩指向圓心”或“垂直于繩指向速度方向”）。

(2)增大旋轉的速度，拉力將____（填“變小”、“變大”或“不變”）。

(3)松手后，小物體將沿____（填“半徑遠離圓心”、“切線”或“半徑靠近圓心”）方向運動。

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【題目】如圖所示，絕熱氣缸倒扣放置，質量為M的絕熱活塞在氣缸內封閉一定質量的理想氣體，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計，活塞下部空間與外界連通，氣缸底部連接一U形細管（管內氣體的體積忽略不計）．初始時，封閉氣體溫度為T，活塞距離氣缸底部為h0，細管內兩側水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ，大氣壓強為P0，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，求

(1)U形細管內兩側水銀柱的高度差；

(2)通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降，求此時的溫度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內能的變化。

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