【題目】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置一一環(huán)形加速器，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的可變勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動，A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，設(shè)粒子的初速度為零，在兩極板間的電場中加速，每當(dāng)粒子離開電場區(qū)域時，A板電勢又降為零，粒子在電場多次加速下動能不斷增大，而在環(huán)形區(qū)域內(nèi)繞中心運(yùn)動的半徑不變（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R），粒子重力不計(jì)，下列關(guān)于環(huán)形加速器的說法中正確的是（　�。�

A.加速器對帶正電粒子順時針加速，對帶負(fù)電粒子加速需要升高B板電勢

B.電勢U越高，粒子最終的速度就越大

C.粒子第n次繞行一圈所需的時間tn與下一次所需時間tn+1的關(guān)系為

D.第n次繞行的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bn與下一次磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bn+1之比為

【答案】D

【解析】

A．磁場方向垂直紙面向外，要使帶正電的粒子能在環(huán)形區(qū)域做圓周運(yùn)動，則由左手定則判斷可知，帶正電粒子順時針運(yùn)動，帶負(fù)電粒子需逆時針運(yùn)動，所以對帶負(fù)電粒子加速需要升高A板電勢，A錯誤；

B．粒子最終的速度與帶電粒子被加速的次數(shù)有關(guān)，即使電勢U比較低，但如果加速次數(shù)多，速度也可以更大，B錯誤；

C．粒子繞行n圈獲得的動能等于電場力對粒子做的功，設(shè)粒子繞行n圈獲得的速度為vn ，由動能定理：

解得：

粒子繞行第n圈所需時間：

所以，C錯誤；

D．粒子在環(huán)形區(qū)域磁場中，受洛倫茲力作用做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動：

解得：

所以，D正確。

故選D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個帶電荷量q＝－3×10－6 C的點(diǎn)電荷，從某電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電場力做6×10－4 J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力對電荷做9×10－4 J的功，問：若以B點(diǎn)電勢為零，則

（1）點(diǎn)電荷q在A、C點(diǎn)的電勢能各為多少？

（2）A、C兩點(diǎn)的電勢各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放．金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g.求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

(2)燈泡正常發(fā)光時金屬棒的運(yùn)動速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩同學(xué)均設(shè)計(jì)了測動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。已知重力加速度為g。

(1)甲同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。其中A為一質(zhì)量為M的長直木板，B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊，C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計(jì)。實(shí)驗(yàn)時用力將A從B的下方抽出，通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù)。則該設(shè)計(jì)能測出________(填“A與B”或“A與地面”)之間的動摩擦因數(shù)，其表達(dá)式為________。

(2)乙同學(xué)的設(shè)計(jì)如圖乙所示。他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計(jì)時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。實(shí)驗(yàn)時，多次改變砂桶中砂的質(zhì)量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運(yùn)動，讀出多組測力計(jì)示數(shù)F及對應(yīng)的物塊在兩光電門之間的運(yùn)動時間t。在坐標(biāo)系中作出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b，與橫軸的截距為c。因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量，因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量，故該同學(xué)還應(yīng)該測出的物理量為 _______ 。根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為 ________ 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳水運(yùn)動是一項(xiàng)難度很大又極具觀賞性的運(yùn)動，我國運(yùn)動員多次在國際跳水賽上摘金奪銀，被譽(yù)為跳水“夢之隊(duì)”。如圖所示，為某跳水運(yùn)動員頭部的運(yùn)動軌跡，在不考慮空氣阻力，且身體不發(fā)生彎曲的情況下，頭部運(yùn)動可看成是人體質(zhì)心的斜拋運(yùn)動和頭部繞人體質(zhì)心的圓周運(yùn)動的合運(yùn)動。在其頭部運(yùn)動軌跡上有a、b、c、d四個點(diǎn)，下列說法正確的是（　�。�

A.軌跡上的這4個位置中，有兩個位置的速度方向可能向下

B.從a到b的時間和從b到d的時間相同

C.在b位置頭繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動速度比質(zhì)心本身的速度大

D.頭繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動角速度越大，跳水運(yùn)動員在空中運(yùn)動的時間越長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中為固定橡皮條的圖釘，為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，和為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的與兩力中，方向一定沿方向的是______.

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______.

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法

(3)下列方法中，有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______

A.盡可能使兩分力的夾角大些

B.盡可能使兩分力相差的大些

C.盡可能使兩分力與紙面平行

D.盡可能使橡皮條長些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)，超級高鐵(Hyperloop)是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點(diǎn)．如圖(b)，已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，兩導(dǎo)軌間距為；運(yùn)輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓．運(yùn)輸車上固定著間距為D、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體棒1和2，每根導(dǎo)體棒的電阻為R，每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R．其他電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g．

(1)如圖(c)，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°時，運(yùn)輸車恰好能無動力地勻速下滑．求運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力．

①當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時，在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動勢為E的直流電源，此時導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直導(dǎo)軌平向下的勻強(qiáng)磁場中，如圖(d)．求剛接通電源時運(yùn)輸車的加速度的大��；（電源內(nèi)阻不計(jì)，不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）

②當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)站時，管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為D的勻強(qiáng)磁場，且相鄰的勻強(qiáng)磁場的方向相反．求運(yùn)輸車以速度v0從如圖(e)通過距離2D后的速度v．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖(甲)所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值,其中Rx為待測電阻,R為電阻箱,S為單刀雙擲開關(guān),R0為定值電阻.某同學(xué)用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

(1)請將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

①.根據(jù)電路圖,連接實(shí)物,將電阻箱的阻值調(diào)至最大.

②.____________________________________

③.____________________________________

④.讀出電阻箱的讀數(shù)

(2)若電阻箱的示數(shù)如圖(乙)所示,則它的示數(shù)為_______Ω.若已知R0的阻值為10 Ω,則待測電阻的阻值為_______Ω.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，滑塊和滑板靜止在足夠大的水平面上，滑塊位于滑板的最右端，滑板質(zhì)量為M=0.6kg，長為L1=0.6m，滑塊質(zhì)量為m=0.2kg，質(zhì)量也為m=0.2kg的小球用細(xì)繩懸掛在O點(diǎn)，繩長L2=0.8m，靜止時小球和滑板左端恰好接觸�，F(xiàn)把小球向左拉到與懸點(diǎn)等高處無初速釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時與木板發(fā)生彈性碰撞�？諝庾枇雎圆挥�(jì)，已知滑塊與滑板之間的動摩擦因數(shù)為，滑板與水平面之間的動摩擦因數(shù)，滑塊和小球均可看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）小球剛擺到最低點(diǎn)時與木板發(fā)生碰撞前繩的拉力大��；

（2）滑塊能否從滑板上掉下?試通過計(jì)算說明理由；

（3）滑塊和滑板之間由于相對滑動所產(chǎn)生的熱量。

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同步練習(xí)冊答案