【題目】勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中由靜止被加速，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πfR

B.質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比

C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1

D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，只改變加速電壓U，該回旋加速器的最大動(dòng)能不變

【答案】ACD

【解析】

A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑為，則有質(zhì)子被加速后的最大速度：

所以最大速度不超過(guò)，故A正確；

B．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

可得：

則最大動(dòng)能為：

與加速的電壓無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C．質(zhì)子在加速電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：

質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒狹縫的速度比為：

根據(jù)可得質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為：

故C正確；

D．根據(jù)最大動(dòng)能，可知不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度和交流電頻率，只改變加速電壓，該回旋加速器的最大動(dòng)能不變，故D正確；

故選ACD。

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：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為α的光滑斜面上，用擋板AO將球擋住，使球處于靜止?fàn)顟B(tài)，若擋板與斜面間的夾角為β，則（重力加速度為g）（ ）

A. 當(dāng)β=30°時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsinα

B. 當(dāng)β=60°時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgcosα

C. 當(dāng)β=60°時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsinα

D. 當(dāng)β=90°時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小值為mgsinα

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O，下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是（ ）

A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低

B．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高

C．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高

D．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解，A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)；B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3 m的桿；將細(xì)繩連接在桿右端D點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，g取10 m/s2，按如下步驟操作：

①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ；

②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零；

③用另一根繩在D點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)；

④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變θ角。

重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格。

F1/N

1.001

0.580

…

1.002

…

F2/N

－0.868

－0.291

…

0.865

…

θ

30

60

…

150

…

（1）根據(jù)表格，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力_____(填“F1”或“F2”)；鉤碼質(zhì)量為______kg(保留一位有效數(shù)字)。

（2）本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說(shuō)明正確的是________。

A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零

B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響

C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響

D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為M的木楔傾角為θ，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時(shí)，它正好勻速下滑．如果用與木楔斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖所示(已知木楔在整個(gè)過(guò)程中始終靜止)．

(1)當(dāng)α＝θ時(shí)，拉力F有最小值，求此最小值；

(2)當(dāng)α＝θ時(shí)，木楔對(duì)水平面的摩擦力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C為靜電場(chǎng)中一條直的電場(chǎng)線上等間距的三點(diǎn)，一個(gè)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，從A到B電場(chǎng)力做功與從B到C電場(chǎng)力做功相等，則下列判斷正確的是

A.帶電粒子一定帶正電

B.電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)

C.從A到C過(guò)程中，粒子運(yùn)動(dòng)的加速度可能先減小后增大

D.從A到C過(guò)程中，粒子運(yùn)動(dòng)的加速度可能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平絕緣軌道AB長(zhǎng)L=4m，離地高h=1.8m，A、B間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量m=0.1kg，電荷量q=-5×10－5C的小滑塊，從軌道上的A點(diǎn)以v0=6m/s的初速度向右滑動(dòng)，從B點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)后，落在地面上的C點(diǎn)。已知C、B間的水平距離x=2.4m，滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：

（1）滑塊離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)速度的大�。�

（2）滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；

（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】—帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對(duì)稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.x2～x3段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C.粒子經(jīng)過(guò)x1處時(shí)動(dòng)能最大

D.在0、x1、x2、x3處電勢(shì)的關(guān)系為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一理想變壓器原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為，原、副線圈的匝數(shù)比為n1:n2，在原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k=，則（ ）

A.U=66V n1:n2 =3:1B.U=22V n1:n2 =2:1

C.U=66V n1:n2 =2:1D.U=22V n1:n2 =3:1

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