题目内容

【题目】如图所示,金属球壳A带正电,其上方有一小孔a,静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连,以下操作所发生的现象中正确的是

A. c移近A,但不与A接触,B的指针会张开一定角度

B. cA外表面接触后移开AB的指针不会张开

C. cA内表面接触时,B的指针不会张开

D. c从导线上解下,然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内,并与其内壁接触,再提出空腔,与b接触,B的指针会张开一定角度

【答案】A

【解析】

c移近Ac上会感应出负电荷,由电荷守恒,B的指针末端会感应出正电荷,同种电荷相互排斥,则B的指针张开,故A正确;cA的外表面接触后带上正电,B的指针张开,故B错误;cA的内表面接触,ABc成为一个导体,B的指针带正电,会张开,故C错误;cA内静电屏蔽,不带电,与静电计接触,B的指针不会张开,故D错误。所以A正确,BCD错误。

练习册系列答案
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【题目】在高能物理研究中,粒子加速器起着重要作用,而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次,因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。1930年,提出了回旋加速器的理论,他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转,多次反复地通过高频加速电场,直至达到高能量。图17甲为设计的回旋加速器的示意图。它由两个铝制型金属扁盒组成,两个形盒正中间开有一条狭缝;两个型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图17乙为俯视图,在型盒上半面中心处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速;为保证粒子每次经过狭缝都被加速,应设法使变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始,最后到达型盒的边缘,获得最大速度后被束流提取装置提取出。已知正离子的电荷量为,质量为,加速时电极间电压大小恒为,磁场的磁感应强度为型盒的半径为,狭缝之间的距离为。设正离子从离子源出发时的初速度为零。

1)试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径;

2)尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略。试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第次加速结束时所经历的时间;

3)不考虑相对论效应,试分析要提高某一离子被半径为的回旋加速器加速后的最大动能可采用的措施。

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