當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年天津一中高二（上）期中物理試卷> 試題詳情

多級加速器原理如圖左所示，多個橫截面積相同的金屬圓筒0，l,2，3…n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。圓簡和交變電源兩極交替相連，交變電壓變化規(guī)律如圖右所示，在t=0時，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值，此時位于序號為0的金屬圓板中央的一個電子，在電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒。若已知電子的質(zhì)量為m,電子電荷量為e,電壓的絕對值為U，周期為T，電子通過圓筒間隙的時間忽略不計。為使電子能不斷加速，下列說法錯誤的是（　?。?br />

A．金屬導(dǎo)體內(nèi)部電場強度處處為零，電子在圓筒內(nèi)勻速運動

B．若電子穿越某個圓筒的時間恰好為0.5T，則電子能不斷加速

C．第n個圓筒的長度正比于（2n-l）

D．第n個圓筒的長度正比于

【考點】帶電粒子在周期性變化的電場中偏轉(zhuǎn)；動能定理的簡單應(yīng)用．

【答案】C

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/10/12 13:0:2組卷：91引用：1難度：0.5

相似題

1．如圖甲所示，電子加速器的加速電壓為U₁，偏轉(zhuǎn)電場的極板為相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板。大量電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿導(dǎo)體板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場。當(dāng)兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t₀，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t₀、偏轉(zhuǎn)電壓最大值為U₀（U₀未知）的交變電壓時，偏移量最大的電子恰好從兩極板邊緣射出，已知電子的電荷量為-e,質(zhì)量為m,電子的重力和它們之間相互作用力均忽略不計，求：
（1）偏轉(zhuǎn)電場的偏轉(zhuǎn)電壓U₀；
（2）從距離中線上方
d
3
飛出偏轉(zhuǎn)電場的電子進入偏轉(zhuǎn)電場的時刻。
發(fā)布：2024/10/11 14:0:2組卷：17引用：3難度：0.4
解析
2．如圖甲所示，在空間中建立xOy坐標(biāo)系，α射線管由平行金屬板A、B和平行于金屬板的細(xì)管C組成，放置在第Ⅱ象限，細(xì)管C到兩金屬板距離相等，細(xì)管C開口在y軸上。放射源P在A板左端，可以沿特定方向發(fā)射某一初速度的α粒子。若金屬板長為L、間距為d,當(dāng)A、B板間加上某一電壓時，α粒子剛好能以速度v₀從細(xì)管C水平射出，進入位于第Ⅰ象限的靜電分析器中。靜電分析器中存在著輻向電場（電場線沿半徑方向指向圓心O），α粒子在該電場中恰好做勻速圓周運動，α粒子運動軌跡處的場強大小為E₀。t=0時刻α粒子垂直x軸進入第Ⅳ象限的交變電場中，交變電場的電場強度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，規(guī)定沿x軸正方向為電場的正方向。已知α粒子的電荷量為2e（e為元電荷）、質(zhì)量為m,重力不計。求：
（1）α粒子從放射源P運動到C的過程中動能的變化量ΔE_k和發(fā)射時初速度v的大??；
（2）α粒子在靜電分析器中運動的軌跡半徑r和運動的時間t₀；
（3）當(dāng)t=T時，α粒子的坐標(biāo)。
發(fā)布：2024/10/10 13:0:2組卷：60引用：5難度：0.5
解析
3．如圖1，質(zhì)子在電勢差為U₀的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U₁的兩塊水平正對的金屬極板AB的中央，入射方向跟極板平行。已知極板長L，間距d,質(zhì)子質(zhì)量m,電荷量+q,整個裝置處在真空中，質(zhì)子的重力可忽略不計。求：

（1）質(zhì)子從加速電場射出時的速度v₀；
（2）若質(zhì)子恰好從A板邊緣射出，則U₁為多大；
（3）若在AB板間加上如圖2所示的交變電壓，大小仍為（2）中的U₁（電壓為正時B板帶正電），要使質(zhì)子能從極板中央水平射出電場，則電壓的周期T應(yīng)滿足什么條件？在滿足條件的周期取最大值時，大致畫出質(zhì)子的運動軌跡。
發(fā)布：2024/10/16 4:0:1組卷：42引用：1難度：0.5
解析

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