山东省菏泽市成武县南鲁学校2023-2024学年度九年级上学期开学考试物理/

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14.(12分)如图甲所示，某直线加速器由金属圆板和4个金属圆简依次排列组成，圆简左右底面中心开有小孔，其中心轴线在同一水平线上，圆板及相邻金属圆简分别接在周期性交变电源的两极。粒子自金属圆板中心无初速度释放，在间隙中被电场加速（穿过间隙的时间忽略不计），在圆筒内做匀速直线运动。粒子在每个金属圆筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半，这样粒子就能在间隙处一直被加速。电荷量为9、质量为m的质子H通过此加速器加速，交变电压如图乙所示(，、I,未知)，粒子飞出4号圆筒即关闭交变电源。加速后的质子从P点沿半径P0射入圆形匀强磁场区域，经过磁场偏转后从Q点射出，∠P00=120°。已知匀强磁场区域半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里，不计一切阻力，忽略磁场的边缘效应，求：(1)质子在圆形磁场中运动的时间；(2)直线加速器所加交变电场的电压U。；(3)若交变电压周期不变，粒子换成氚核？H,为使氘核在每个金属圆筒内运动时间仍等于交变电压周期的一半，需将交变电压调为U。的多少倍？直线加速器U。电源21圆板甲