题目内容
9．
中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器．加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极．质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变．设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s，进入漂移管E时速度为1×107m/s，电源频率为1×107Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的$\frac{1}{2}$．质子的荷质比取1×108C/kg．求：
（1）漂移管B的长度；
（2）相邻漂移管间的加速电压．
分析 （1）质子在漂移管内做匀速直线运动，根据质子在每个管内运动时间视为电源周期的$\frac{1}{2}$，求出质子在B中运动的时间，由公式x=vt求解B管的长度．
（2）质子每次在漂移管间被加速，根据动能定理列式，可求相邻漂移管间的加速电压．
解答 解：（1）设高频脉冲电源的频率为f，周期为T；质子在每个漂移管中运动的时间为t，质子进入漂移管B时的速度为vB，漂移管B的长度为LB．则
T=$\frac{1}{f}$=10-7s
据题有：t=$\frac{T}{2}$
质子在漂移管内做匀速直线运动，则有：LB=vB•$\frac{T}{2}$
联立代入数据解得：LB=0.4m
（2）质子从B到E的过程中，质子从漂移管B运动到漂移E共被加速3次，由动能定理得：3qU=$\frac{1}{2}$mvE2-$\frac{1}{2}$mvB2
据题有 $\frac{q}{m}$=1×108C/kg
解得：U=6×104V
答：（1）漂移管B的长度是0.4m；
（2）相邻漂移管间的加速电压是6×104V．
点评 本题中要理清质子运动的过程，知道质子交替做匀加速运动和匀速运动，明确运用动能定理是求加速电压常用的思路．
练习册系列答案
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5．
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如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则（ ）| A． | 小灯泡变暗 | B． | 小灯泡变亮 | ||
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一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg．环境温度不变．
4．
从2016年1月开始，太原市启动出租车更换工作，比亚迪e6纯电动汽车和智能充电桩成为新的标配．已知该型号汽车满载时整车质量为2.0×103kg，电池容量为90kW•h，电能转化为机械能的效率为η=80%，在行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.05倍．若此电动汽车沿直线运动，速度从5m/s提升到20m/s需要25s，此过程中电动汽车获得的机械功率随时间变化的关系如图所示（两段均为直线）．设电池可以完全放电，不考虑其他因素，取g=10m/s2，则该汽车（ ）
从2016年1月开始，太原市启动出租车更换工作，比亚迪e6纯电动汽车和智能充电桩成为新的标配．已知该型号汽车满载时整车质量为2.0×103kg，电池容量为90kW•h，电能转化为机械能的效率为η=80%，在行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.05倍．若此电动汽车沿直线运动，速度从5m/s提升到20m/s需要25s，此过程中电动汽车获得的机械功率随时间变化的关系如图所示（两段均为直线）．设电池可以完全放电，不考虑其他因素，取g=10m/s2，则该汽车（ ）| A． | 在0～5s内做加速度增大的加速运动，5s～25s内做加速度减小的加速运动 | |
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| C． | 保持25s时的机械功率不变，其最大速度为30m/s | |
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如图所示，AC是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，圆平面与电场方向平行，场强大小为E，方向一定，在圆周平面内，将一带电量为+q、质量为m的小球从A点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周不同的点，在这些所有的点中，到达B点小球的动能最大，已知∠CAB=45°，若不计小球重力及空气阻力．
1．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（ ）
| A． | 赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 | |
| B． | 查德威克用α离子轰击${\;}_{7}^{14}N$获得反冲核${\;}_{8}^{17}O$，发现了中子 | |
| C． | 贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 | |
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18．
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如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（ ）| A． | TA＞TB | B． | EkA＞EkB | ||
| C． | SA=SB | D． | $\frac{{{R}_{A}}^{3}}{{{T}_{A}}^{2}}$=$\frac{{{R}_{B}}^{3}}{{{T}_{B}}^{2}}$ |
如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN．现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v，加速度a、摩擦力f随时间t变化的关系图象，可能正确的是（ ）
