分析 (1)根據(jù)質(zhì)子在電場力作用下,被加速,由動能定理,即可求解;
(2)根據(jù)運(yùn)動半徑等于R,結(jié)合牛頓第二定律與向心力,即可求解;
(3)根據(jù)洛倫茲力提供向心力,即可求出運(yùn)動的周期,從而確定交流電源的周期.
解答 解:(1)質(zhì)子在電場中被加速,根據(jù)動能定理,
則有最初進(jìn)入下方D型盒的動能:Ek=eU=1.6×10-19C×2×104V=3.2×10-15J;
(2)根據(jù)qvB=mv2R 得,粒子出D形盒時的速度vm=qBRm,
則粒子出D形盒時的動能Ekm=12mv2m=q2B2R22m=(1.6×10−19)2×0.52×122×1.67×10−27=1.9×10-12 J;
(3)由洛倫茲力提供向心力,則有:Bqv=mv2r;
而T=\frac{2πr}{v},所以粒子在磁場中運(yùn)行周期為T=\frac{2πm}{eB};
因一直處于加速狀態(tài),則磁場中的周期與交流電源的周期相同,
即為:T=\frac{2πm}{eB}
那么交變電源的頻率f=\frac{eB}{2πm}=\frac{1.6×1{0}^{-19}×0.5}{2×3.14×1.67×1{0}^{-27}}=7.6×106Hz;
答:
(1)質(zhì)子最初進(jìn)入D型盒的動能3.2×10-15J;
(2)質(zhì)子經(jīng)回旋加速器最后得到的動能1.9×10-12 J;
(3)交變電源的頻率7.6×106Hz.
點評 考查粒子做勻速圓周的周期公式與半徑公式的應(yīng)用,掌握牛頓第二定律,注意交流電源變化周期與粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)周期的關(guān)系.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 只有球殼外表面帶負(fù)電 | |
B. | 只有球殼內(nèi)表面帶負(fù)電 | |
C. | 球殼的內(nèi)表面帶正電,外表面帶負(fù)電 | |
D. | 小球帶負(fù)電,球殼內(nèi)外表面都不帶電 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | v≤\frac{2qBL}{m} | B. | v≥\frac{2qBL}{m} | C. | v≤\frac{qBL}{m} | D. | v≥\frac{qBL}{m} |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體的重力勢能增加Mgh | B. | 細(xì)繩拉力對物體做功Mgh | ||
C. | 水和物體系統(tǒng)的機(jī)械能增加Mgh | D. | 水的機(jī)械能減小,物體機(jī)械能增加 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲做勻速直線運(yùn)動,乙做勻變速直線運(yùn)動 | |
B. | 兩物體兩次相遇的時刻分別是在2s末和6s末 | |
C. | 乙在6s內(nèi)運(yùn)動的加速度方向都是正方向 | |
D. | 2s后,甲、乙兩物體的速度方向相反 |
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