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【题目】医用加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速装置,它通过产生带电粒子线,对病人体内的肿瘤进行直接照射,从而达到消除或减小肿瘤的目的。目前国际上,在放射治疗中使用较多的是电子直线加速器。假设从粒子源发射的电子,经一直线加速器加速,形成细柱形电子流,电子在加速器中的运动轨迹是一条直线。要使电子获得能量,就必须有加速电场。一般是选择适当长度的漂移管,使电子在两筒之间被加速,直至具有很高的能量。假定加速器的漂移管由N个长度逐个增长金属圆筒组成(整个装置处于真空中,图中只画出了6个圆筒,作为示意),如图所示,它们沿轴线排列成一串,各个圆筒相间地连接到频率为f的正弦交流电源的两端。圆筒的两底面中心开有小孔,电子沿轴线射入圆筒。设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,电子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果,需要调节至电子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期,电子每次通过圆筒间缝隙时,都恰为交流电压的峰值。已知一个电子的质量为m、电子电荷量为e。若电子刚进入第1个圆筒左端的速度大小为v0,电子通过直线加速器第N个圆筒后的速度大小为v。求:
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(1)第1个圆筒的长度L1;
(2)从电子进入第1个圆筒开始到电子由第N个圆筒出来的总时间t;
(3)加速器所接正弦交流电压的最大值Um。
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【题目】如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图,左端加速电极M、N间的电压为
,中间速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强磁场的场强
,两板电压
,两极板间的距离D=2cm,选择器右端是一个半径R=20cm的圆筒,可以围绕竖起中心轴顺时针转动,筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔
至
。圆筒内部有竖直向下的匀强磁场
,一电荷量为
、质量为
的带电粒子,从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器,圆筒不转时,粒子恰好从小孔
射入,从小孔
射出,若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收,求:
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(1)加速器两端的电压
的大小;
(2)圆筒内匀强磁场
的大小并判断粒子带正电还是负电;
(3)要使粒子从一个小孔射入圆筒后能从正对面的小孔射出(如从
进入
出),则圆筒匀速转动的角速度多大?
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【题目】有一节干电池,电动势大约为1.5V,内阻约为1.0Ω,实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内阻,他们在老师的支持下得到了以下器材:
A.电压表V(15V,10kΩ)
B.电流表
(量程3.0mA,内阻
)
C.电流表
(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器
(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器
(0~100Ω,1A)
F.定值电阻
=990Ω
G.开关S和导线若干
(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______。(填写器材前字母)
(2)请在图中所示虚线框内画出他们采用的实验原理图(标注所选的器材符号)
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(3)该小组根据实验设计的实验原理图,如图所示,利用测出的数据绘出的
图线(
为电流表
的示数,
为电流表
的示数,且
的数值远大于
的数值)如图所示,则由图线可得被测电池的电动势E=________V,内阻r=_________Ω。(结果保留到小数点后2位)
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【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“3.8V 1.1W”。
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①实验时采用如图甲所示的电路图,由于电表内阻的影响,小灯泡电阻的测量值___ ____(填“大于”、“等于”或“小于”)准确值。
②现有直流电源E(电动势约为6 V,内阻约为0.5 Ω)、电压表(量程0~5 V,内阻5 kΩ)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电流表(量程0~100 mA,内阻4 Ω)
B.电流表(量程0~500 mA,内阻0.4 Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A)
D.滑动变阻器(最大阻值5 Ω,额定电流0.5 A)
实验中,电流表应选用______;滑动变阻器应选用_______。(将填相应器材前的字母)
③某位同学记录的8组数据如下表所示,其中7组数据的对应点已经标在图乙的坐标纸上,请标出余下的一组数据的对应点,并画出U-I图线。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压U(V) | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I(A) | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.120 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
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④根据图乙给出的信息,可以判断图丙中正确的是(图中P为小灯泡的功率)
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【题目】下列关于物体运动的描述,正确的是:
A. 在直线运动中,物体运动的路程与位移的大小一定相等
B. 物体的加速度逐渐减小,其运动的速度一定减小
C. 物体的速度为零,其加速度一定为零
D. 物体的速度减小得越慢,其加速度一定越小
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【题目】如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两个端点,AC为
圆弧,一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是
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A.小球一定能从B点离开轨道
B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H
D.小球到达C点的速度可能为零
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【题目】目前,电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机和触摸屏上。一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间,这就形成了触摸屏。在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个较弱的交流电场。如图所示,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开,形成一个电容,在四边电极与触点间会有电流流过,而电流强弱与手指到电极的距离成比例,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。关于电容式触摸屏,下列说法中正确的是
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A.电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号
B.电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指
C.手指与屏的接触面积越大,电容越大,准确度越高
D.如果手指上带了棉线手套,也能有效工作
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【题目】发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点.如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()
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A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度
D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
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【题目】如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图,励磁线圈产生的匀强磁场方程垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直,电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节,下列说法正确的是
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A.仅增大励磁线圈的电流,电子束径迹的半径变大
B.仅提高电子枪加速电压,电子束径迹的半径变大
C.仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大
D.仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将变大
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【题目】如图所示,平行板电容器与电动势为
的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电油滴被固定于电容器中的P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则
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A.平行板电容器的电容将变小
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减小
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
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