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4、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,它的核心部分是兩個(gè)D型金屬盒,如圖6所示,盒正中間開有一個(gè)窄縫,在兩個(gè)D形盒之間加交流電壓,于是在縫隙中形成交變電場,由于電屏蔽作用,在D型盒內(nèi)部電場很弱。D型盒裝在真空容器中,整個(gè)裝置放在巨大電磁鐵的兩極之間,磁場方向垂直于D型盒的底面。
回旋加速器的工作原理如圖7所示。放在A0處的粒子源發(fā)出一個(gè)帶正電的粒子,它以某一速率V0垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過半個(gè)周期,當(dāng)它沿著圓弧A0A1到達(dá)A1時(shí),在處加一個(gè)向上的電場,使這個(gè)帶電粒子在受到一次電場加速,速率由V0增加到V1。然后粒子以速率V1在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。我們知道,粒子的軌道半徑跟它的速率成正比,因而粒子沿著半徑增大了的圓周運(yùn)動(dòng)。又經(jīng)過半個(gè)周期,當(dāng)它沿著半圓弧到達(dá)時(shí),在處加一個(gè)向下電場,使粒子又一次受到電場的加速,速率增加到V2。如此繼續(xù)下去,每當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到窄縫處時(shí)都使它受到電場的加速,粒子將沿著圖示螺線……回旋下去,速率將一步一步地增大。
已知回旋加速器的D型盒半徑為R=60cm。兩盒間距1cm,用它加速質(zhì)子時(shí)可使質(zhì)子獲得4MeV的能量,加速電壓為U=2×104V。求(1)該加速器中偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;(2)質(zhì)子在D型盒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(3)整個(gè)過程中,質(zhì)子在運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。
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3、如圖4(a)所示為一種獲得高能粒子的裝置――環(huán)形加速器,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場。質(zhì)量為m、電量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。A、B為兩塊中心開有小孔的極板,原來電勢(shì)都為零,每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時(shí),A板電勢(shì)升高為+U,B板電勢(shì)仍保持為零,粒子在兩極板間的電場中得到加速。每當(dāng)粒子離開時(shí),A板電勢(shì)又降為零,粒子在電場一次次加速下動(dòng)能不斷增大,而繞行半徑不變。
⑴設(shè)t=0時(shí),粒子靜止在A板小孔處,在電場作用下加速,并開始繞行第一圈,求粒子繞行n圈回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能En。
⑵為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng),磁場必須周期性遞增,求粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn。
⑶求粒子繞行n圈所需的總時(shí)間tn(設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R)。
⑷在圖4(b)中畫出A板電勢(shì)u與時(shí)間t的關(guān)系(從t=0起畫到粒子第四次離開B板)。
⑸在粒子繞行的整個(gè)過程中A板電勢(shì)是否可始終保持+U?為什么?
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2、顯像管的簡要工作原理是陰極K發(fā)射的電子束經(jīng)高壓加速電場(電壓為U)加速后,進(jìn)入放置在其頸部的偏轉(zhuǎn)線圈形成的偏轉(zhuǎn)磁場中偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)后的電子轟擊熒光屏,熒光粉受激發(fā)而發(fā)光, 圖2―a為電視機(jī)顯像管原理簡圖。某同學(xué)家中電視機(jī)畫面的幅度偏小,維修店的技術(shù)人員檢查后診斷為顯像管或偏轉(zhuǎn)線圈出了故障(顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈如圖2―b所示),試分析引起故障的原因可能是( )
A、電子槍發(fā)射的電子數(shù)減少。
B、加速電場的電壓過高,電子速度偏大。
C、偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小,偏轉(zhuǎn)磁場減弱。
D、偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路,線圈匝數(shù)減少。
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1、如圖1所示是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器――質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖1中所示的容器A中,使它受到電子束轟擊,失去一個(gè)電子成為正一價(jià)的離子。離子從狹縫S1以很小的速度(即初速度不計(jì))進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)加速后,再通過狹縫S2、S3射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ)中。最后,離子打到感光片上,形成垂直于紙面且平行于狹縫S3的細(xì)線。若測得細(xì)線到狹縫S3的距離為d。請(qǐng)導(dǎo)出離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。
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在一定溫度下,將2 molA和2 molB兩種氣體混合于容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(氣)+B(氣) xC(氣)+2D(氣),2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成了0.8molD,并測得C的濃度為0.4mol/L,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
⑴x值為
⑵B在平衡時(shí)的濃度為
⑶如果增大壓強(qiáng),則平衡體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填增大、減小、不變)
⑷如果升高溫度,混合氣體中B的體積分?jǐn)?shù)增大,則正反應(yīng)為 (填放熱、吸熱)反應(yīng)
⑸如果上述反應(yīng)在相同條件下從逆反應(yīng)進(jìn)行,開始加入C和D各4/3mol,要使平衡時(shí)各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原平衡時(shí)完全相等,則還應(yīng)加入 物質(zhì) mol
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下表為元素周期表的一部分,請(qǐng)參照元素①-⑧在表中的位置,回答下列問題:
族 周期 | IA | 0 | ||||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | |
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
(1)④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序?yàn)開________________________。(用元素符合表示)
(2)②、③、⑦的最高價(jià)含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是___________________。(用化學(xué)式表示)
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價(jià)鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式:____________________。
(4)由表中兩種元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 _________________。
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如圖所示,隔板I固定不動(dòng),活塞II可自由移動(dòng)。M、N兩個(gè)容器中均發(fā)生如下反應(yīng):
A.起始時(shí),分別向M、N兩個(gè)容器中加入1molA、1molB,達(dá)平衡時(shí),容器M、N中物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)相同
B.起始時(shí),分別向M、N兩個(gè)容器中加入1molA、3molB,達(dá)平衡時(shí),容器M中物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率較大
C.起始時(shí),分別向M、N兩個(gè)容器中加入2molC,容器N達(dá)到平衡所需的時(shí)間較短
D.起始時(shí),分別向M、N兩個(gè)容器中加入1molA、3molB,達(dá)到平衡時(shí),容器M中氣體的密度較大
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對(duì)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( 。
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B<C
C.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
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汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下: (正反應(yīng)放熱),在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是( 。
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將1molCO和1molNO2充入容器中,在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)
NO2(g) + CO(g) NO (g) + CO2(g)
并達(dá)平衡,發(fā)現(xiàn)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在其他條件不變的情況下,若將1molCO和2molNO2充入反應(yīng)器中,則反應(yīng)達(dá)平衡后,混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)可能為( )
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