B 周期正比于质量与电荷量之比,最大动能则与D型盒的最大半径有关. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

速调管是用于甚高频信号放大的一种装置(如图甲所示),其核心部件是由两个相距为s的腔组成,其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成(图中虚线框内的部分).已知电子的质量为m,电荷量为e,为计算方便,在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计.

(1)若输入腔中的电场保持不变,电子以一定的初速度v0从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔,而由B板射出输入腔时速度减为v0/2,求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t;

(2)现B板接地(图中未画出),在输入腔的两极板间加上如图乙所示周期为了的高频方波交变电压,在t=0时A板电势为U0,与此同时电子以速度询连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中,并能从B板上的小孔射出,射向输出腔的C孔.若在nT—(n+1)T的时间内(n=0,1,2,3,…),前半周期经B板射出的电子速度为v1(未知),后半周期经B板射出的电子速度为v2(未知),求v1和v2的比值;(由于输入腔内极板间距离很小,且电子的速度很大,因此电子通过输入腔的时间忽略不计)

(3)在上述速度分别为v1和v2的电子中,若t时刻经过B板射出的速度为v1的电子总能与t+时刻经B板射出的速度为v2的电子同时进入输出腔,则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能,从而实现对甚高频信号进行放大的作用,为实现上述过程,输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件?

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速调管是用于甚高频信号放大的一种装置(如图11所示),其核心部件是由两个相距为s的腔组成,其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成(图中虚线框内的部分)。已知电子质量为m,电荷量为e,为计算方便,在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。

(1)若输入腔中的电场保持不变,电子以一定的初速度v0A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔,而由B板射出输入腔时速度减为v0/2,求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t

(2)现将B板接地(图中未画出),在输入腔的两极板间加上如图12所示周期为T的高频方波交变电压,在 t=0时A板电势为U0,与此同时电子以速度v0连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中,并能从B板上的小孔射出,射向输出腔的C孔。若在nT~(n+1)T的时间内(n=0,1,2,3……),前半周期经板射出的电子速度为v1(未知),后半周期经B板射出的电子速度为v2(未知),求v1v2的比值;(由于输入腔两极板间距离很小,且电子的速度很大,因此电子通过输入腔的时间可忽略不计)

(3)在上述速度分别为v1v2的电子中,若t时刻经B板射出速度为v1的电子总能与t+T/2时刻经B板射出的速度为v2的电子同时进入输出腔,则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能,从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程,输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件?

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欧洲大型强子对撞机(Large Hadron Collider)简称LHC,于2009年9月重新启动,这将有望揭露自然界最基本的秘密.LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中,周长26.659km(约27km).在LHC进行的质子-质子碰撞中,每个质子的能量为7TeV(7×1012eV).
(1)目前认为,质子是由u夸克和d夸克组成,u夸克带电量为,d夸克带电量为,e为元电荷.则质子有______个u夸克和______个d夸克组成.
(2)LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速(光速的99.99%).这些接近光速的质子对撞后,会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件,科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹,从而揭开宇宙起源之谜.反物质是由反粒子组成,若有反α粒子,则它的质量数为______,电荷数为______.
(3)假设科学家发现了某种反粒子,采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷(电荷量与质量之比),真空管内的K发出的反粒子(不计初速、重力和粒子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域.当极板间不加偏转电压时,反粒子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小.
②推导出反粒子的比荷的表达式.

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(18分)如图所示,在光滑绝缘水平面上有直角坐标系xoy,将半径为R=0.4m,内径很小、内壁光滑、管壁极薄的圆弧形绝缘管AB水平固定在第二象限内,它的A端和圆心都在y轴上,B端在x轴上,y轴负方向夹角θ=60º.在坐标系的第一、四象限不同区域内存在着四个垂直于水平面的匀强磁场, abc为磁场的理想分界线,它们的直线方程分别为;在ab所围的区域Ⅰ和bc所围的区域Ⅱ内的磁感应强度分别为,第一、四象限其它区域内磁感应强度均为.当一质量m=1.2×105、电荷量q=1.0×106C,直径略小于绝缘管内径的带正电小球,自绝缘管A端以v=2.0×102 m/s的速度垂直y轴射入管中,在以后的运动过程中,小球能垂直通过ca,并又能以垂直于y轴的速度进入绝缘管而做周期性运动.求:

(1)的大小和方向;

(2)的大小和方向;.

(3)在运动的一个周期内,小球在经过第一、四    象限的过程中,在区域Ⅰ、Ⅱ内运动的时间与在区域Ⅰ、Ⅱ外运动的时间之比.

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如图所示,在光滑绝缘水平面上有直角坐标系xoy,将半径为R=0.4m,内径很小、内壁光滑、管壁极薄的圆弧形绝缘管AB水平固定在第二象限内,它的A端和圆心都在y轴上,B端在x轴上,与y轴负方向夹角θ=60º。在坐标系的第一、四象限不同区域内存在着四个垂直于水平面的匀强磁场, a、b、c为磁场的理想分界线,它们的直线方程分别为;在a、b所围的区域Ⅰ和b、c所围的区域Ⅱ内的磁感应强度分别为,第一、四象限其它区域内磁感应强度均为。当一质量m =1.2×10﹣5、电荷量q =1.0×10﹣6C,直径略小于绝缘管内径的带正电小球,自绝缘管A端以v =2.0×10﹣2 m/s的速度垂直y轴射入管中,在以后的运动过程中,小球能垂直通过c、a,并又能以垂直于y轴的速度进入绝缘管而做周期性运动。求:
(1)的大小和方向;
(2)的大小和方向;
(3)在运动的一个周期内,小球在经过第一、四象限的过程中,在区域Ⅰ、Ⅱ内运动的时间与在区域Ⅰ、Ⅱ外运动的时间之比。 

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