题目列表(包括答案和解析)
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| sf2 |
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| s |
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| s2f2 |
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质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后,从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道,且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3…An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用实线画了几个,其余的用虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场,磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整,可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形匀强磁场区域的同一条直径的两端,如图乙所示。这就为实现正、负电子的对撞作好了准备。
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图甲
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图乙
(1)据相对论知,当![]()
1时,物体运动时的能量和静止时的能量之差等于物体的动能。若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0(能满足v
c),它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克常量为h,真空中的光速为c)?
(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?
(3)电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大?(相邻两电磁铁的间距忽略不计)
为了“探究合外力做功与物体动能改变的关系”,某同学设计了如下实验方案: 第一步:如图甲所示,把木板一端垫起,滑块通过细绳与一重锤相连,然后跨过定滑轮, 重锤下连一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角,
直到轻推滑块,滑块沿木板向下匀速 运动.
第二步:如图乙所示,保持木板倾角不变,取下细绳和重锤,将打点计时器安装在木板靠 近滑轮处,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器.
第三步:接通电源释放滑块,使之从静止开始加速运动,打出的纸带如图丙所示.其中打 下计数点O时,滑块的速度为零,相邻计数点的时间间隔为T.
(1 )根据纸带求打点计时器打E点时滑块速度VE=______
(2)已知重锤质量m,当地的重加速度g,合外力在OE段对滑块做功的表达
式WOE=_____
(3)利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功W及A、B、C、D、E各点的速v以v2 为纵轴,以w为横轴建坐标系,
作出v2-W图象,发现它是一条过坐标原点的倾斜 直线,测得直线斜率为k则滑块质量M=_______
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