某种加速器的理想模型如图1所示:两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、,两极板间电压的变化图象如图2所示,电压的最大值为、周期为,在两极板外有垂直纸面向里的匀强
,如图3所示,在三角形中,有 ,
所以粒子第2次的加速电压 ,粒子射出时的动能
解得 .
(2)因为磁屏蔽管使粒子匀速运动至以下L处,出管后仍然做圆周运动,可到C点水平射出.磁屏蔽管的位置和粒子运动的轨迹如图4.
(3)如图5,设T0=100,U0=50,得到在四分之一周期内的电压随时间变化的图象。
从图象可以看出,时间每改变(图象中为1),电压改变为(图象中为4),所以图象中电压分别为50,46,42,38,…10,6,2,共13个 . 设某时刻t,u=U0时被加速,此时刻可表示为 ,静止开始加速的时刻t1为,其中n=12,将n=12代入得 ,
因为,在u>0时,粒子被加速,则最多连续被加速的次数: ,得N=25.所以只能取N=25,解得 , 由于电压的周期为,所以
故粒子由静止开始被加速的时刻
故加速时的电压分别 ,
根据动能定理可知:粒子的最大动能等于加速电压做的总功,即
解得:
所以粒子第2次的加速电压 ,粒子射出时的动能
解得 .
(2)因为磁屏蔽管使粒子匀速运动至以下L处,出管后仍然做圆周运动,可到C点水平射出.磁屏蔽管的位置和粒子运动的轨迹如图4.
(3)如图5,设T0=100,U0=50,得到在四分之一周期内的电压随时间变化的图象。
从图象可以看出,时间每改变(图象中为1),电压改变为(图象中为4),所以图象中电压分别为50,46,42,38,…10,6,2,共13个 . 设某时刻t,u=U0时被加速,此时刻可表示为 ,静止开始加速的时刻t1为,其中n=12,将n=12代入得 ,
因为,在u>0时,粒子被加速,则最多连续被加速的次数: ,得N=25.所以只能取N=25,解得 , 由于电压的周期为,所以
故粒子由静止开始被加速的时刻
故加速时的电压分别 ,
根据动能定理可知:粒子的最大动能等于加速电压做的总功,即
解得:
◎ 知识点
专家分析,试题“某种加速器的理想模型如图1所示:两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、,两极板间电压的变化图象如图2所示,电压的最大值为、周期为,在两极板外有垂直纸面向里的匀强…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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