6.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,Earnest O.Lawrence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.图甲为Earnest O.Lawrence设计的回旋加速器的示意图.它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝;两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压.图乙为俯视图,在D型盒上半面中心S处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D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,应设法使交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D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q,质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,狭缝之间的距离为d.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n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R的回旋加速器加速后的最大动能可采用的措施.
3.在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,用到器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.实验步骤如下:
①用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N;
②将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n;
③将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;
④将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,数轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S cm2
(1)从微观角度看,步骤②中“直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止”是指使形成油膜为单分子层油膜;
(2)步骤④数轮廓内正方形的个数时,对于轮廓边缘的正方形,甲同学的处理方法是达到或超过半格的算一格,未达半格的舍弃,乙同学的处理方法是用目测的方法合并若干个总面积近似一格的未满格,算为一格.按实验规范采用的做法;
(3)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径是$\frac{0.05%•n}{NS}$(单位:cm).
 0  148473  148481  148487  148491  148497  148499  148503  148509  148511  148517  148523  148527  148529  148533  148539  148541  148547  148551  148553  148557  148559  148563  148565  148567  148568  148569  148571  148572  148573  148575  148577  148581  148583  148587  148589  148593  148599  148601  148607  148611  148613  148617  148623  148629  148631  148637  148641  148643  148649  148653  148659  148667  176998 

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