研究原子核的結構時，需要用能量很高的粒子轟擊原子核。為了使帶電粒子獲得很高的能量，科學家發(fā)明了各種粒子加速器。圖1為某加速裝置的示意圖，它由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列組成，其軸線在同一直線上，序號為奇數的圓筒與序號為偶數的圓筒分別和交變電源的兩極相連，交變電源兩極間的電勢差的變化規(guī)律如圖2所示。在t=0時，奇數圓筒相對偶數圓筒的電勢差為正值。此時和偶數圓筒相連的金屬圓板（序號為0）的中央有一電子，在圓板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線進入圓筒1。為使電子在圓筒之間的間隙都能被加速，圓筒長度的設計必須遵照一定的規(guī)律。
若電子的質量為m,電荷量為-e,交變電源的電壓為U，周期為T，兩圓筒間隙的電場可視為勻強電場，圓筒內場強均為0。不計電子的重力和相對論效應。
（1）求電子進入圓筒1時的速度v1，并分析電子從圓板出發(fā)到離開圓筒2這個過程的運動；
（2）若忽略電子通過圓筒間隙的時間，則第n個金屬圓筒的長度Ln應該為多少？
（3）若電子通過圓筒間隙的時間不可忽略，且圓筒間隙的距離均為d,在保持圓筒長度、交變電壓的變化規(guī)律和（2）中相同的情況下，該裝置能夠讓電子獲得的最大速度是多少？
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：539引用：8難度：0.3
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1．如圖1所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓U，A板的電勢UA=0，B板的電勢UB隨時間發(fā)生周期性變化，規(guī)律如圖2所示?，F有一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場區(qū)內，設電子的初速度和重力的影響均可忽略。則下列說法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/11/16 9:30:1組卷：133引用：5難度：0.4 -
2．多級加速器原理如圖左所示，多個橫截面積相同的金屬圓筒0，l,2，3…n依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加。圓簡和交變電源兩極交替相連，交變電壓變化規(guī)律如圖右所示，在t=0時，奇數圓筒相對偶數圓筒的電勢差為正值，此時位于序號為0的金屬圓板中央的一個電子，在電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒。若已知電子的質量為m,電子電荷量為e,電壓的絕對值為U，周期為T，電子通過圓筒間隙的時間忽略不計。為使電子能不斷加速，下列說法錯誤的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/10/12 13:0:2組卷：100引用：1難度：0.5 -
3．如圖1，質子在電勢差為U0的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U1的兩塊水平正對的金屬極板AB的中央，入射方向跟極板平行。已知極板長L，間距d,質子質量m,電荷量+q,整個裝置處在真空中，質子的重力可忽略不計。求：
（1）質子從加速電場射出時的速度v0；
（2）若質子恰好從A板邊緣射出，則U1為多大；
（3）若在AB板間加上如圖2所示的交變電壓，大小仍為（2）中的U1（電壓為正時B板帶正電），要使質子能從極板中央水平射出電場，則電壓的周期T應滿足什么條件？在滿足條件的周期取最大值時，大致畫出質子的運動軌跡。發(fā)布：2024/10/16 4:0:1組卷：46引用：1難度：0.5
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