中国科学院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8×106 m/s,进入漂移管E时速度为1×107 m/s,电源频率为1×107 Hz,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1/2。质子的荷质比取1×108 C/kg。求:
(1)漂移管B的长度;
(2)相邻漂移管间的加速电压。
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中国科学院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8×106 m/s,进入漂移管E时速度为1×107 m/s,电源频率为1×107 Hz,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1/2。质子的荷质比取1×108 C/kg。求:
(1)漂移管B的长度;
(2)相邻漂移管间的加速电压。
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中国科学院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8×106 m/s,进入漂移管E时速度为1×107 m/s,电源频率为1×107 Hz,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1/2。质子的荷质比取1×108 C/kg。求:
(1)漂移管B的长度;
(2)相邻漂移管间的加速电压。
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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此向右穿过各漂移管,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。
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(6分)欧洲大型强子对撞机是现在世界上体积最大、能量最高的加速器,是一种将粒子加速对撞的高能物理设备.该设备能把数以万计的粒子加速到相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏.则下列说法中错误的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度不能达到光速
B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度能够达到光速
C.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度能够超过光速
D.粒子高速运动时的质量大于静止时的质量
E.粒子高速运动时的质量小于静止时的质量
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欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小长度为质子束以初速度同时从左、右两侧入口射入加速电场,经过相同的一段距离后射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。已知质子质量为,电量为;加速极板AB、A'B'间电压均为,且满足。两磁场磁感应强度相同,半径均为,圆心O、O'在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应。
(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度和长度;
(2)试求出磁场磁感应强度和粒子束可能发生碰撞的时间;
(3)若某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,则质子束能否相碰?若不能,请说明理由;若能,请说明相碰的条件及可能发生碰撞的时间。
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欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小,长度为l-0质子束以初速度v0同时从左、右两侧入口射入加速电场,出来后经过相同的一段距离射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。已知质子质量为m,电量为e;加速极板AB、A′B′间电压均为U0,且满足eU0=mv02。两磁场磁感应强度相同,半径均为R,圆心O、O′在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为H=R;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应。
(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度ν和磁场磁感应强度B;
(2)如果某次实验时将磁场O的圆心往上移了,其余条件均不变,质子束能在OO′ 连线的某位置相碰,求质子束原来的长度l0应该满足的条件。
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中国正在建造航空母舰。已知歼-15在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2,当歼-15的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.求:
(1)若要求歼-15滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?
(2)若“辽宁舰”上不装弹射系统,要求该种飞机仍能此舰上正常起飞,问该舰身长至少应为多长?
(3)若“辽宁舰”上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为L=160m,为使歼-15仍能从此舰上正常起飞,可采用先让“辽宁舰”沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,再让歼-15起飞,则“辽宁舰”的航行速度至少为多少?
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登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星。设想宇航员在火星表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为h,已知火星的直径为d,在火星上发射一颗绕它运行的卫星,其做圆周运动的
A. 最大速率为 B. 最大速率为
C. 最小周期为 D. 最小周期为
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001A型航母是中国首艘自主建造的航空母舰,于2017年4月26日正式下水,航空母舰甲板长为250m。已知航空母舰上的某型号飞机质量为25t,在跑道上加速时产生的最大动力为,所受阻力为重力的倍。当飞机的速度大小达到时才能离开航空母舰起飞,重力加速度取。(计算结果可保留根号)
(1)假设航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,当航空母舰处于静止状态时,弹射系统必须使飞机至少具有多大的初速度,才能保证飞机正常起飞?
(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰沿飞机起飞方向的行驶速度至少多大?
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001A型航母是中国首艘自主建造的航空母舰,于2017年4月26日正式下水,航空母舰甲板长为250m。已知航空母舰上的某型号飞机质量为25t,在跑道上加速时产生的最大动力为,所受阻力为重力的倍。当飞机的速度大小达到时才能离开航空母舰起飞,重力加速度取。(计算结果可保留根号)
(1)假设航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,当航空母舰处于静止状态时,弹射系统必须使飞机至少具有多大的初速度,才能保证飞机正常起飞?
(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰沿飞机起飞方向的行驶速度至少多大?
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