串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能粒子的裝置，右圖為其主體的原理圖，在加速管的中部b處有很高的正電勢(shì)U＝7.5×105 V，而a、c兩端均接地（即電勢(shì)為零）.現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入加速管，當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí)，被b處的特殊裝置將其電子剝離，變成n價(jià)正離子，但不改變其速度的大小和方向，當(dāng)這些n價(jià)正離子從c端射出加速管時(shí)，最大速度為多大？（已知碳離子的質(zhì)量為m＝2×10－26 kg，元電荷的電量為e＝1.6×10-19 C，設(shè)碳原子核外的電子完全剝離）

 

答案：
解析：

解析：設(shè)負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入加速管到達(dá)b處時(shí)的速度為v1，則由動(dòng)能定理得：

mv12-0=eU                                                                                                           ①

n價(jià)正離子由b到c，從c端射出加速管時(shí)，速度為v2.則由動(dòng)能定理得：

mv22-mv12=neU                                                                                                ②

解①②得：v2=

又n最大為6，所以碳離子的最大速度為vmax==9.17×106 m/s


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2003?江蘇）串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能離子的裝置．圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢(shì)U，a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）．現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入，當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí)，可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價(jià)正離子，而不改變其速度大小．這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．已知碳離子的質(zhì)量為m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元電荷e=1.6×10-19C，求R．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

    （03年江蘇卷）（13分）串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能離子的裝置。圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢(shì)U，a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）�，F(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入，當(dāng)離子到達(dá)ｂ處時(shí)，可被設(shè)在ｂ處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價(jià)正離子，而不改變其速度大小。這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。已知碳離子的質(zhì)量為m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元電荷e=1.6×10-19C，求R。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能離子的裝置，如圖所示，圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢(shì)U，a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）�，F(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子（碳離子的質(zhì)量為m）從a端進(jìn)入，當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí)，可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價(jià)正離子，而不改變其速度大小。這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則在磁場(chǎng)中的半徑R（已知基元電荷為e）

A．   B．

C．        　D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能離子的裝置.圖11-4-3中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢(shì)U，a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）.現(xiàn)將速度很小的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入，當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí)，可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價(jià)正離子，而不改變其速度大小，這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).已知碳離子的質(zhì)量m=2.0×10-26 kg,U=7.5×105 V,B=0.5 T,n=2,元電荷e=1.6×10-19 C,求R.

圖11-4-3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

 

串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能離子的裝置。圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管中的中部b處有很高的正電勢(shì)U，a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）�，F(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入，當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí)，可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為正n價(jià)正離子，而不改變其速度大小，這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。已知碳離子的質(zhì)量，，，,基元電荷，求R.

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