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1、选择题 物理理论成果总要推动社会实践科学的应用和发展,下列实践成果中属于应用了带电粒子在磁场中的偏转原理的是:( ?)
A.回旋加速器
B.避雷针
C.电视显像管
D.验电器
参考答案:AC
本题解析:回旋加速器利用粒子在磁场中受到洛伦兹力偏转,并在电场中加速度后进入另一个磁场中偏转,因此A正确。避雷针是利用尖端放电,电视显像管中电子在磁场中的偏转来实现,验电器是利用同种电荷排斥制作而成
点评:此类题型考察了常见仪器的工作原理。
本题难度:简单
2、选择题 关于物理原理在技术上的应用,下列说法中正确的是( )
A.利用回旋加速器加速粒子时,通过增大半径,可以使粒子的速度超过光速
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C.用双缝干涉测光波的波长时,若减小双缝间的距离,则同种光波的相邻明条纹间距将减小
D.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
参考答案:B
本题解析:利用回旋加速器加速粒子时,即使通过增大半径,也不可能使粒子的速度超过光速,选项A 错误;激光全息照相是利用了激光相干性好的特性,选项B正确;用双缝干涉测光波的波长时,若减小双缝间的距离,根据可知,同种光波的相邻明条纹间距将增大,选项C 错误;摄影机镜头镀膜增透是利用了光的干涉特性,选项D 错误。
本题难度:简单
3、简答题 回旋加速器的D形盒半径为R=0.60m,两盒间距为d=0.01cm,用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0MeV,加速电压为u=2.0×104?V,求:
(1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B.
(2)质子在D形盒中运动的时间.
(3)在整个加速过程中,质子在电场中运动的总时间.(已知质子的质量为m=1.67×10-27?kg,质子的带电量e=1.60×10-19?C)
参考答案:(1)根据qvB=mv2R,解得v=qBRm.
则质子的最大动能Ek=12mv2=q2B2R22m
则B=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (8分)如图所示是质谱仪示意图,图中离子源S产生电荷量为q的离子,经电压为U的电场加速后,由A点垂直射人磁感应强度为B的有界匀强磁场中,经过半个圆周,打在磁场边界底片上的P点,测得PA=d,求离子的质量m。
参考答案:
本题解析:粒子在电场中加速出射速度为”,由动能定理得
?①
离子在磁场中做匀速圆周运动?②
?③
由以上各式解得:?④
评分标准:本题共8分,每式2分。
本题难度:简单
5、填空题 如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周运动到达P点,测得P点到入口处S1的距离为L,则 N极板为________极板,此离子荷质比=_____________.
参考答案:正?
本题解析:由带电粒子在磁场中的偏转方向,可判断其带负电,带电粒子在电场中加速运动,可知 N板为正极板.
粒子在电场中加速,有
粒子在磁场中偏转,有
整理得.
本题难度:一般