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    1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的两个D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直. 设两D形盒之间所加的交流电压为U，被加速的粒子质量为m、电量为q,粒子从D形盒一侧开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出．

    求：（1）粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小

    　 （2）粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径

    　 （3）粒子至少经过多少次加速才能从回旋加速器D形盒射出


    （1）(5分)粒子在电场中被加速由动能定理     …………4分

                 得: …………………………………………………………1分

    （2）(5分)带电粒子在磁场中做圆周运动，洛仑兹力提供向心力，

            由牛顿第二定律得：………………………………………3分

                            解得： ……………………………………………1分

                            代入数据得： …………………………………1分

    （3）(6分)若粒子射出，则粒子做圆周运动的轨道半径为R,设此时速度为

    由牛顿第二定律知 ，解得此时粒子的速度为   ……2分

    此时粒子的动能为代入数据得 ………………2分

    粒子每经过一次加速动能增加qU，设经过n次加速粒子射出，则 代入数据，解得： ………………………………2分


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图甲所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ．现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则乙图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线是（ ）

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    下列说法正确的是    （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）

           A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力

           B．悬浮在液体中的固体小颗粒会不停的做无规则的运动，这种运动是分子热运动

           C．把很多小的单晶体放在一起，就变成了非晶体

           D．第二类永动机没有违反能量守恒定律

           E．绝对零度不可达到

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=70m/s；在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s。飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，f=5.0×104N，“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg。

    （1）若飞机在t1时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）；

    （2）在t1至t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T；

    （3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=898m，求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W。

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：


    一列简谐横波，在t=0.2s时波的图象如图（甲）所示，这列波中质点P的振动图像如图（乙）所示，那么该波的传播速度和传播方向是

    A．v=1.5 m/s，向左传播

    B．v=1.5 m/s，向右传播

    C．v=2.0 m/s，向左传播

    D．v=2.0 m/s，向右传播

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：


    一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落了一块石块，8s后他听到石块落到地面的声音。若考虑到声音传播所需的时间，设声音在空气中传播的速度为340m/s，则估算山峰的实际高度值应最接近于以下哪个值？（         ）（g取10 m/s2）

    A．80m       B．160m        C．250m     D．320m

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    “蹦极跳”是一项勇敢者的运动。跳跃者用弹性长绳一端绑在脚踝关节处，另一端固定在几十米高处，然后从该高处跳下。某人做蹦极运动时，从起跳开始计时，他对弹性长绳的弹力F随时间t变化规律，通过传感器用计算机绘制出如图所示的曲线。为研究方便，不计弹性长绳的重力，忽略跳跃者所受的空气阻力，并假设他仅在竖直方向运动，重力加速度g取10m/s2。问：

    （1）根据图中信息，可推知该跳跃者所用弹性绳的原长大概有多长？

    （2）根据图中信息，该跳跃者在此次跳跃过程中的最大加速度为多大？

    （3）假设跳跃者的机械能都损耗于与弹性绳相互作用过程中，且每一次与弹性绳相互作用过程损耗的机械能都相同。试估算，为使该跳跃者第一次弹回时能到达与起跳点等高处，需要给他多大的初速度？

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    右图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以   

    A．将光屏移近双缝

    B．更换滤光片，改用波长更长的单色光

    C．增大双缝的间距

    D．将光源向双缝移动一小段距离

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙壁。重物质量为木板质量的两倍，重物与木板间的动摩擦因数为µ 。使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙壁碰撞到再次与重物速度相同时，木板右端离墙壁的距离。

     


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